JP2014171152A - Vibration element, vibrator, oscillator, electric apparatus and movable body - Google Patents

Vibration element, vibrator, oscillator, electric apparatus and movable body Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vibration element, a vibrator, an oscillator, an electronic apparatus and a movable body, capable of reducing unwilling displacement when being fixed to an object.SOLUTION: A vibration element 1 includes a piezoelectric substrate 2 having a thick part 22, and a vibration part 21 having a thickness less than that of the thick part 22, and excitation electrodes 31 and 32 provided in the vibration part 21. The vibration element 1 is fixed to an object via one adhesive using the thick part 22. The piezoelectric substrate 2 has a longitudinal shape. A fixing part 23 to be fixed to the object via a fixing member is formed in a region positioned on one side in a longitudinal direction of the piezoelectric substrate 2 with respect to the vibration part 21, the region being one principal surface of the thick part 22. In a plan view of the piezoelectric substrate 2, a center of gravity G of the vibration element 1 and a center of gravity G' of the fixing part 23 are deviated from the center in a short direction of the piezoelectric substrate 2 to one side in the short direction.

Description

本発明は、振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体に関するものである。   The present invention relates to a vibration element, a vibrator, an oscillator, an electronic device, and a moving body.

ATカット水晶振動子は、励振する主振動の振動モードが厚みすべり振動であり、小型化、高周波数化に適し、且つ周波数温度特性が優れた三次曲線を呈するので、圧電発振器、電子機器等の多方面で使用されている。
特許文献1には、主面の一部に凹陥部を形成して高周波化を図った逆メサ構造のATカット水晶振動子が開示されており、このATカット水晶振動子は、2つの導電性接着剤を介してパッケージに固定されている。振動部の上面および下面には励振電極が形成されており、それぞれ、異なる導電性接着剤を介してパッケージの実装端子に電気的に接続されている。
AT-cut quartz resonators have thickness shear vibration as the main vibration mode to be excited, and are suitable for miniaturization and higher frequency, and exhibit a cubic curve with excellent frequency temperature characteristics. Used in many ways.
Patent Document 1 discloses an AT-cut crystal resonator having an inverted mesa structure in which a concave portion is formed in a part of a main surface to increase the frequency, and this AT-cut crystal resonator has two conductive properties. It is fixed to the package via an adhesive. Excitation electrodes are formed on the upper surface and the lower surface of the vibration part, and are electrically connected to the mounting terminals of the package via different conductive adhesives.

ここで、近年のATカット水晶振動子の小型化に伴って、導電性接着剤の配置スペースが小さくなってきている。そのため、導電性接着剤同士が接触して短絡が発生したり、導電性接着剤を小さくせざるを得ず、ATカット水晶振動子のパッケージへの固定強度の低下が発生したりする場合があった。このような問題を解決するために、ATカット水晶振動子を1つの導電性接着剤でパッケージに固定する方法が用いられることがある。この方法によれば、前述の場合と比較して導電性接着剤を大きくすることができるため、接合強度を向上させることができ、さらには、導電性接着剤が1つのため短絡の発生も防止することができる。なお、この方法では、一方の励振電極が導電性接着剤を介して実装端子に電気的に接続され、他方の励振電極がワイヤーボンディング(金属ワイヤ)によって実装端子に電気的に接続されている(特許文献2)。   Here, with the recent miniaturization of AT-cut quartz resonators, the arrangement space for the conductive adhesive is becoming smaller. For this reason, the conductive adhesives may come into contact with each other to cause a short circuit, or the conductive adhesive must be reduced in size, resulting in a decrease in the fixing strength of the AT-cut crystal resonator to the package. It was. In order to solve such a problem, a method of fixing an AT-cut quartz crystal resonator to a package with one conductive adhesive may be used. According to this method, the conductive adhesive can be made larger than in the case described above, so that the bonding strength can be improved, and furthermore, the occurrence of a short circuit is prevented due to the single conductive adhesive. can do. In this method, one excitation electrode is electrically connected to the mounting terminal via a conductive adhesive, and the other excitation electrode is electrically connected to the mounting terminal by wire bonding (metal wire) ( Patent Document 2).

しかしながら、1つの導電性接着剤によってATカット水晶振動子をパッケージに固定する場合には、次のような問題が生じる。パッケージへのATカット水晶振動子の固定は、ATカット水晶振動子をパッケージに塗布された未硬化の導電性接着剤に押し付け、導電性接着剤を硬化させることによって行われる。ここで、特許文献1の図23〜図28に示すような振動部が重心から短手方向側にずれている場合等、ATカット水晶振動子の重心が短手方向の重心からずれている場合、ATカット水晶振動子を導電性接着剤に押し当てた後、導電性接着剤が硬化するまでの間(すなわち、導電性接着剤が柔らかい状態のとき)に、ATカット水晶振動子が重心のずれに伴って変位(平面視にて、導電性接着剤との接触部を重心として回転)してしまい、ATカット水晶振動子の位置ずれが発生し、さらには、位置ずれによってATカット水晶振動子がパッケージに接触したりする問題がある。   However, when the AT-cut quartz resonator is fixed to the package with one conductive adhesive, the following problems occur. The AT-cut quartz crystal unit is fixed to the package by pressing the AT-cut crystal unit against an uncured conductive adhesive applied to the package and curing the conductive adhesive. Here, when the center of gravity of the AT-cut crystal resonator is deviated from the center of gravity in the short direction, such as when the vibration part as shown in FIGS. After the AT-cut crystal unit is pressed against the conductive adhesive, the AT-cut crystal unit is at the center of gravity until the conductive adhesive is cured (that is, when the conductive adhesive is in a soft state). Along with the displacement (in plan view, the contact portion with the conductive adhesive is rotated around the center of gravity), the AT-cut crystal resonator is displaced, and further, the AT-cut crystal vibration is caused by the displacement. There is a problem that the child touches the package.

特開2009−164824号公報JP 2009-164824 A 特開平04−061507号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-061507

本発明の目的は、対象物への固定時における不本意な変位を低減することのできる振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a vibration element, a vibrator, an oscillator, an electronic device, and a moving body that can reduce unintended displacement when fixed to an object.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の適用例として実現することが可能である。
[適用例1]
本発明の振動素子は、厚肉部と、
前記厚肉部よりも厚みが薄く、励振電極が設けられている振動部と、
前記厚肉部に配置され、1つの固定部材を介して対象物に固定される固定部と、
を含む基板を備え、
前記基板は、平面視で長手形状であり、
前記固定部は、平面視で前記基板の長手方向の一方側に位置し、
前記基板の重心および前記固定部の中心は、平面視で、それぞれ、前記基板の短手方向の中央に対して短手方向の一方側にずれていることを特徴とする。
これにより、対象物への固定時における不本意な変位を低減することのできる振動素子が得られる。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following application examples.
[Application Example 1]
The vibration element of the present invention includes a thick part,
A vibration part having a thickness smaller than the thick part and provided with an excitation electrode;
A fixed portion that is disposed on the thick-walled portion and is fixed to the object via one fixing member;
Comprising a substrate including
The substrate has a longitudinal shape in plan view,
The fixing portion is located on one side in the longitudinal direction of the substrate in plan view,
The center of gravity of the substrate and the center of the fixing portion are respectively shifted to one side in the short direction with respect to the center in the short direction of the substrate in plan view.
Thereby, the vibration element which can reduce the unintentional displacement at the time of fixation to a target object is obtained.

[適用例2]
本発明の振動素子では、前記振動部の外縁の少なくとも一部は、前記基板の短手方向の他方側の側面に露出していることが好ましい。
これにより、振動素子の小型化を図ることができる。
[適用例3]
本発明の振動素子では、前記振動部の外縁の少なくとも一部は、前記基板の長手方向の他方側の側面に露出していることが好ましい。
これにより、振動素子の小型化を図ることができる。
[Application Example 2]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that at least a part of the outer edge of the vibrating portion is exposed on the other side surface in the short direction of the substrate.
Thereby, size reduction of a vibration element can be achieved.
[Application Example 3]
In the resonator element according to the aspect of the invention, it is preferable that at least a part of the outer edge of the vibrating portion is exposed on the other side surface in the longitudinal direction of the substrate.
Thereby, size reduction of a vibration element can be achieved.

[適用例4]
本発明の振動素子では、前記固定部材は、導電性接着剤であることが好ましい。
これにより、固定部材を介して振動素子と対象物とを電気的に接続することができる。
[適用例5]
本発明の振動子は、本発明の振動素子と、
前記振動素子を収容するパッケージと、を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い振動子が得られる。
[Application Example 4]
In the vibration element according to the aspect of the invention, it is preferable that the fixing member is a conductive adhesive.
Thereby, a vibration element and a target object can be electrically connected via a fixing member.
[Application Example 5]
The vibrator of the present invention includes the vibration element of the present invention,
And a package for housing the vibration element.
Thereby, a highly reliable vibrator is obtained.

[適用例6]
本発明の発振器は、本発明の振動素子と、
前記振動素子に接続された発振回路と、を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い発振器が得られる。
[適用例7]
本発明の電子機器は、本発明の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
[適用例8]
本発明の移動体は、本発明の振動素子を備えていることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い移動体が得られる。
[Application Example 6]
The oscillator of the present invention includes the vibration element of the present invention,
And an oscillation circuit connected to the vibration element.
Thereby, a highly reliable oscillator can be obtained.
[Application Example 7]
An electronic apparatus according to the present invention includes the vibration element according to the present invention.
As a result, a highly reliable electronic device can be obtained.
[Application Example 8]
The moving body of the present invention includes the vibration element of the present invention.
Thereby, a mobile body with high reliability is obtained.

本発明の第1実施形態にかかる振動素子の平面図である。It is a top view of a vibration element concerning a 1st embodiment of the present invention. 図1中のA−A線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. ATカット水晶基板と結晶軸との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between an AT cut quartz substrate and a crystal axis. 図1に示す振動素子を対象物に固定した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which fixed the vibration element shown in FIG. 1 to the target object. 本発明の第2実施形態にかかる振動素子の平面図である。It is a top view of a vibration element concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態にかかる振動素子の断面図である。It is sectional drawing of the vibration element concerning 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態にかかる振動素子の平面図である。It is a top view of a vibration element concerning a 4th embodiment of the present invention. 図7中のB−B線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line in FIG. 発明の振動子の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the vibrator | oscillator of invention. 本発明の発振器の好適な実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows suitable embodiment of the oscillator of this invention. 本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。1 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic apparatus of the present invention is applied. 本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera to which the electronic device of this invention is applied. 本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。1 is a perspective view schematically showing an automobile as an example of a moving object of the present invention.

以下、本発明の振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
1.振動素子
まず、本発明の振動素子について説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態にかかる振動素子の平面図、図2は、図1中のA−A線断面図、図3は、ATカット水晶基板と結晶軸との関係を説明する図、図4は、図1に示す振動素子を対象物に固定した状態を示す断面図である。
図1および図2に示すように、振動素子1は、圧電基板(基板)2と、圧電基板2上に形成された電極3とを有している。
Hereinafter, a resonator element, a vibrator, an oscillator, an electronic device, and a moving body of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the drawings.
1. First, the vibration element of the present invention will be described.
<First Embodiment>
1 is a plan view of a resonator element according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between an AT-cut quartz substrate and a crystal axis. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which the vibration element shown in FIG. 1 is fixed to an object.
As illustrated in FIGS. 1 and 2, the vibration element 1 includes a piezoelectric substrate (substrate) 2 and an electrode 3 formed on the piezoelectric substrate 2.

(圧電基板2)
圧電基板2は、板状の水晶基板である。ここで、圧電基板2の材料である水晶は、三方晶系に属しており、図3に示すように互いに直交する結晶軸X、Y、Zを有している。X軸、Y軸、Z軸は、それぞれ、電気軸、機械軸、光学軸と呼称される。本実施形態の圧電基板2は、XZ面をX軸の回りに所定の角度θだけ回転させた平面に沿って切り出された回転Yカット水晶基板からなる。例えば、ATカット水晶基板の場合は、角度θは略35°15’である。
(Piezoelectric substrate 2)
The piezoelectric substrate 2 is a plate-shaped quartz substrate. Here, the crystal that is the material of the piezoelectric substrate 2 belongs to the trigonal system, and has crystal axes X, Y, and Z orthogonal to each other as shown in FIG. The X axis, the Y axis, and the Z axis are referred to as an electric axis, a mechanical axis, and an optical axis, respectively. The piezoelectric substrate 2 of the present embodiment is composed of a rotated Y-cut quartz crystal substrate cut out along a plane obtained by rotating the XZ plane around the X axis by a predetermined angle θ. For example, in the case of an AT-cut quartz substrate, the angle θ is approximately 35 ° 15 ′.

なお、以下では、角度θに対応してX軸まわりに回転したY軸およびZ軸を、Y’軸およびZ’軸とする。すなわち、板状の圧電基板2は、Y’軸方向に厚みを有し、XZ’面方向に広がりを有する。なお、圧電基板2としては、厚みすべり振動を励振することができれば、ATカットの圧電基板に限定されず、例えば、BTカットの圧電基板を用いてもよい。   Hereinafter, the Y axis and the Z axis rotated around the X axis corresponding to the angle θ are referred to as a Y ′ axis and a Z ′ axis. That is, the plate-like piezoelectric substrate 2 has a thickness in the Y′-axis direction and has an extension in the XZ ′ plane direction. The piezoelectric substrate 2 is not limited to an AT-cut piezoelectric substrate as long as it can excite thickness-shear vibration. For example, a BT-cut piezoelectric substrate may be used.

圧電基板2は、平面視にて矩形をなしている。より具体的には、圧電基板2は、平面視にて、X軸方向を長辺(長手)とし、Z’軸方向を短辺(短手)とする略長方形をなしている。ここで、圧電基板2のX軸方向の両端に圧力を加えたときの周波数変化と、Z’軸方向の両端に同じ圧力を加えたときの周波数変化とを比較すると、Z’軸方向の両端に圧力を加えたときの方がX軸方向の両端に圧力を加えたときよりも周波数変化が小さい。そのため、本実施形態のように、圧電基板2の外形をZ’軸方向よりもX軸方向が長い矩形とし、後述するように、X軸方向の一端部にて圧電基板2を固定することにより、応力による周波数変化を小さくすることができる。圧電基板2の長さ(X軸方向の長さ)と幅(Z’軸方向の長さ)の比としては、特に限定されないが、例えば、1.26:1程度とすることが好ましい。なお、圧電基板2の外形形状は、長方形に限定されず、例えば、正方形、五角形以上の多角形、円形(真円、長円、楕円等を含む)であってもよい。また、平面視形状が多角形の場合には、角部が面取り等されていてもよい。   The piezoelectric substrate 2 has a rectangular shape in plan view. More specifically, the piezoelectric substrate 2 has a substantially rectangular shape with a long side (longitudinal) in the X-axis direction and a short side (short) in the Z′-axis direction in plan view. Here, comparing the frequency change when pressure is applied to both ends in the X-axis direction of the piezoelectric substrate 2 and the frequency change when the same pressure is applied to both ends in the Z′-axis direction, both ends in the Z′-axis direction are compared. When the pressure is applied, the frequency change is smaller than when the pressure is applied to both ends in the X-axis direction. Therefore, as in this embodiment, the outer shape of the piezoelectric substrate 2 is a rectangle whose X-axis direction is longer than the Z′-axis direction, and the piezoelectric substrate 2 is fixed at one end in the X-axis direction as will be described later. The frequency change due to stress can be reduced. The ratio of the length (the length in the X-axis direction) and the width (the length in the Z′-axis direction) of the piezoelectric substrate 2 is not particularly limited, but is preferably about 1.26: 1, for example. The outer shape of the piezoelectric substrate 2 is not limited to a rectangle, and may be, for example, a square, a pentagon or more polygon, or a circle (including a perfect circle, an ellipse, an ellipse, and the like). Further, when the planar view shape is a polygon, the corners may be chamfered.

圧電基板2は、薄肉の振動領域219を含む振動部21と、振動部21と一体化され振動領域219よりも厚肉な厚肉部22とを有している。このような圧電基板2は、水晶基板をウエットエッチングによってパターニングすることにより簡単に形成することができる。なお、振動領域219とは、振動素子1の振動エネルギーが閉じ込められる領域である。   The piezoelectric substrate 2 includes a vibration part 21 including a thin vibration area 219 and a thick part 22 that is integrated with the vibration part 21 and is thicker than the vibration area 219. Such a piezoelectric substrate 2 can be easily formed by patterning a quartz substrate by wet etching. The vibration region 219 is a region where the vibration energy of the vibration element 1 is confined.

振動部21は、平面視にて、矩形状をなしている。また、振動部21の輪郭は、第1の辺211と、第2の辺212と、第3の辺213と、第4の辺214とを有している。第1の辺211および第2の辺212は、X軸方向に対向しており、共に、Z’軸方向に延在している。第3の辺213は、X軸方向に延在しており、第1の辺211と第2の辺212の+Z’軸側の端同士を連結している。第4の辺214は、X軸方向に延在しており、第1の辺211と第2の辺212の−Z’軸側の端同士を連結している。   The vibration part 21 has a rectangular shape in plan view. In addition, the outline of the vibration unit 21 has a first side 211, a second side 212, a third side 213, and a fourth side 214. The first side 211 and the second side 212 face each other in the X-axis direction, and both extend in the Z′-axis direction. The third side 213 extends in the X-axis direction, and connects the ends of the first side 211 and the second side 212 on the + Z′-axis side. The fourth side 214 extends in the X-axis direction, and connects the ends on the −Z′-axis side of the first side 211 and the second side 212.

厚肉部22の表面(+Y’軸方向側の主面)は、振動部21の表面(+Y’軸方向側の主面)よりも+Y’軸方向側へ突出して設けられている。一方、厚肉部22の裏面(−Y’軸方向側の主面)は、振動部21の裏面(−Y’軸方向側の主面)と同一平面上に設けられている。   The surface of the thick portion 22 (the main surface on the + Y′-axis direction side) is provided so as to protrude to the + Y′-axis direction side from the surface of the vibrating portion 21 (the main surface on the + Y′-axis direction side). On the other hand, the back surface (the main surface on the −Y′-axis direction side) of the thick portion 22 is provided on the same plane as the back surface (the main surface on the −Y′-axis direction side) of the vibration unit 21.

厚肉部22は、振動部21の第1の辺211に沿って配置された第1の厚肉部(振動部21に対して圧電基板2の長手方向の一方側に位置する領域)221と、第2の辺212に沿って配置された第2の厚肉部222と、第3の辺213に沿って配置された第3の厚肉部223とを有している。すなわち、厚肉部22は、振動部21の3辺に沿って一体化された略「コ」字状をなしている。そのため、振動部21は、第4の辺214にて厚肉部22から開放(露出)している。このように、振動部21を第4の辺214にて厚肉部22から開放させることにより、言い換えれば、第4の辺214に沿って厚肉部を設けないことにより、振動素子1の小型化(軽量化)を図ることができる。また、振動部21の3辺を厚肉部22で囲むことによって、振動部21の剛性を十分に高めることができるため、振動部21の不要振動(不要振動モードの発生)を低減することができる。   The thick portion 22 includes a first thick portion (a region located on one side in the longitudinal direction of the piezoelectric substrate 2 with respect to the vibration portion 21) 221 disposed along the first side 211 of the vibration portion 21. The second thick part 222 arranged along the second side 212 and the third thick part 223 arranged along the third side 213 are provided. That is, the thick portion 22 has a substantially “U” shape integrated along the three sides of the vibrating portion 21. Therefore, the vibration part 21 is opened (exposed) from the thick part 22 at the fourth side 214. As described above, by releasing the vibrating portion 21 from the thick portion 22 at the fourth side 214, in other words, by not providing the thick portion along the fourth side 214, the vibration element 1 can be reduced in size. (Weight reduction) can be achieved. Moreover, since the rigidity of the vibration part 21 can be sufficiently increased by surrounding the three sides of the vibration part 21 with the thick wall part 22, unnecessary vibration (occurrence of unnecessary vibration mode) of the vibration part 21 can be reduced. it can.

第1の厚肉部221は、振動部21の第1の辺211に連設され、+X軸方向に向けて厚みが漸増する傾斜部(残渣部)221aと、傾斜部221aの+X軸方向側の端縁に連接する厚みがほぼ一定の厚肉部本体221bとを備えている。同様に、第2の厚肉部222は、振動部21の第2の辺212に連設され、−X軸方向に向けて厚みが漸増する傾斜部(残渣部)222aと、傾斜部222aの−X軸方向側の端縁に連接する厚みがほぼ一定の厚肉部本体222bとを備えている。同様に、第3の厚肉部223は、振動部21の第3の辺213に連設され、+Z’軸方向に向けて厚みが漸増する傾斜部(残渣部)223aと、傾斜部223aの+Z’軸方向側の端縁に連接する厚みがほぼ一定の厚肉部本体223bとを備えている。   The first thick part 221 is connected to the first side 211 of the vibration part 21, and has an inclined part (residue part) 221a whose thickness gradually increases in the + X-axis direction, and the + X-axis direction side of the inclined part 221a And a thick portion main body 221b having a substantially constant thickness. Similarly, the second thick part 222 is connected to the second side 212 of the vibration part 21 and has an inclined part (residue part) 222a whose thickness gradually increases in the −X-axis direction, and an inclined part 222a. -A thick portion main body 222b having a substantially constant thickness connected to the end edge on the X-axis direction side is provided. Similarly, the third thick part 223 is connected to the third side 213 of the vibration part 21 and has an inclined part (residue part) 223a whose thickness gradually increases in the + Z′-axis direction, and the inclined part 223a. And a thick portion main body 223b having a substantially constant thickness connected to the end edge on the + Z ′ axial direction side.

また、第1の厚肉部221(厚肉部本体221b)の表面には固定部(マウント部)23が設定されている。振動素子1は、この固定部23に設けられる接着剤(固定部材)6を介して対象物7に固定される。なお、本実施形態の振動素子1では、固定部23が厚肉部22の表面に設けられているが、固定部23が厚肉部22の裏面に設けられていてもよい。   A fixed portion (mount portion) 23 is set on the surface of the first thick portion 221 (thick portion main body 221b). The vibration element 1 is fixed to the object 7 via an adhesive (fixing member) 6 provided on the fixing portion 23. In the vibration element 1 of the present embodiment, the fixing portion 23 is provided on the surface of the thick portion 22, but the fixing portion 23 may be provided on the back surface of the thick portion 22.

ここで、振動素子1の重心Gは、振動部21が−Z’軸側へ偏在している関係で、Z軸方向(短手方向)の中心(中央)Oよりも+Z’側にずれている。そして、固定部23の重心(中心)G’も、振動素子1の重心Gのずれに対応させて中心Oよりも+Z’側にずれている。すなわち、XZ’平面視にて、中心Oと交わりX軸に平行な線分Aによって二分される領域をS1、S2としたとき、重心G、G’が共に領域S1、S2のいずれか一方の領域に位置している。これにより、接着剤6による対象物7への固定時における振動素子1の不本意な変位を低減することができる。   Here, the center of gravity G of the vibration element 1 is shifted to the + Z ′ side from the center (center) O in the Z-axis direction (short direction) because the vibration part 21 is unevenly distributed to the −Z′-axis side. Yes. The center of gravity (center) G ′ of the fixed portion 23 is also shifted to the + Z ′ side from the center O in correspondence with the shift of the center of gravity G of the vibration element 1. That is, when the regions divided by the line segment A that intersects the center O and is parallel to the X axis are S1 and S2 in the XZ ′ plan view, the centers of gravity G and G ′ are either one of the regions S1 and S2. Located in the area. Thereby, the unintentional displacement of the vibration element 1 at the time of fixing to the target object 7 by the adhesive agent 6 can be reduced.

具体的に説明すると、振動素子1は、重心Gが中心Oからずれているため、接着剤6を介して振動素子1を対象物7に固定する際であって、接着剤6が硬化するまでの間(すなわち接着剤6が柔らかい状態のとき)に振動素子1が接着剤6を軸として回転してしまうおそれがある。所望の姿勢から回転した状態で固定されてしまうと、例えば、振動素子1が対象物7に接触し、所望の振動特性が得られなくなるおそれがある。そこで、本実施形態のように、固定部23の重心G’を重心Gに合わせて中心Oからずらすことにより、接着剤6と重心GのZ’軸方向のずれを低減することができ、振動素子1の前記回転を効果的に低減することができる。このような構成によれば、より確実に、振動素子1を所望の姿勢で対象物7に固定することができるため、振動素子1の対象物7への接触等を防止することができる。   Specifically, since the vibration element 1 has the center of gravity G shifted from the center O, the vibration element 1 is fixed to the object 7 via the adhesive 6 until the adhesive 6 is cured. There is a possibility that the vibrating element 1 may rotate around the adhesive 6 during the interval (that is, when the adhesive 6 is in a soft state). If it is fixed in a rotated state from a desired posture, for example, the vibration element 1 may come into contact with the object 7 and a desired vibration characteristic may not be obtained. Therefore, as in the present embodiment, by shifting the center of gravity G ′ of the fixing portion 23 from the center O in accordance with the center of gravity G, the displacement of the adhesive 6 and the center of gravity G in the Z′-axis direction can be reduced, and vibration The rotation of the element 1 can be effectively reduced. According to such a configuration, since the vibration element 1 can be fixed to the object 7 in a desired posture more reliably, contact of the vibration element 1 with the object 7 can be prevented.

特に、重心G’は、XZ’平面視にて、重心Gと交わりX軸に平行な直線Bと重なるように位置しているのが好ましい。固定部23をこのような配置とすることによって、上記の効果(回転防止効果)をより効果的に発揮することができる。また、例えば、振動素子1に衝撃、振動等に起因したY’軸方向の加速度が加わったときに、振動素子1に接着剤6を中心とする回転モーメントが加わることを低減でき、加速度による振動特性の変化を抑えることができる。そのため、振動(加速度)の有無に関係なく、安定した振動特性を発揮することのできる振動素子1となる。   In particular, the center of gravity G ′ is preferably positioned so as to overlap with the straight line B intersecting with the center of gravity G and parallel to the X axis in the XZ ′ plan view. By arranging the fixing portion 23 in such an arrangement, the above effect (rotation preventing effect) can be more effectively exhibited. Further, for example, when acceleration in the Y′-axis direction due to impact, vibration, or the like is applied to the vibration element 1, it is possible to reduce the rotation moment about the adhesive 6 being applied to the vibration element 1, and vibration due to acceleration. Changes in characteristics can be suppressed. Therefore, the vibration element 1 can exhibit stable vibration characteristics regardless of the presence or absence of vibration (acceleration).

接着剤6を用いて振動素子1を対象物7に固定する方法としては、特に限定されないが、例えば、まず、接着剤6を固定部23に塗布し、次に、接着剤6を対象物7に押し付ける方法が挙げられる。また、反対に、まず、対象物7に接着剤6を塗布し、次に、接着剤6が固定部23に接触するように、接着剤6に振動素子1を押し付ける方法が挙げられる。   A method for fixing the vibration element 1 to the object 7 using the adhesive 6 is not particularly limited. For example, the adhesive 6 is first applied to the fixing portion 23, and then the adhesive 6 is applied to the object 7. The method of pressing on is mentioned. On the other hand, there is a method in which the adhesive 6 is first applied to the object 7 and then the vibrating element 1 is pressed against the adhesive 6 so that the adhesive 6 contacts the fixing portion 23.

(電極3)
電極3は、一対の励振電極31、32と、一対のパッド電極33、34と、一対のリード電極35、36とを有している。
励振電極31は、振動領域219の表面に形成されている。励振電極32は、振動領域219の裏面に、励振電極31と対向して配置されている。励振電極31、32は、それぞれ、四角形状をなしている。また、裏面側の励振電極32の面積は、表面側の励振電極31よりも大きく設定されている。これは、励振電極31、32の質量効果によるエネルギー閉じ込め係数を必要以上に大きくしないためである。
(Electrode 3)
The electrode 3 includes a pair of excitation electrodes 31 and 32, a pair of pad electrodes 33 and 34, and a pair of lead electrodes 35 and 36.
The excitation electrode 31 is formed on the surface of the vibration region 219. The excitation electrode 32 is disposed on the back surface of the vibration region 219 so as to face the excitation electrode 31. The excitation electrodes 31 and 32 each have a quadrangular shape. Further, the area of the excitation electrode 32 on the back surface side is set larger than that of the excitation electrode 31 on the front surface side. This is because the energy confinement coefficient due to the mass effect of the excitation electrodes 31 and 32 is not increased more than necessary.

パッド電極33は、固定部23内に形成されている。また、パッド電極33は、リード電極35を介して励振電極31に電気的に接続されている。パッド電極33から延出したリード電極35は、振動部21の表面上から傾斜部223aと、厚肉部本体223bとを経由してパッド電極33に接続されている。一方、パッド電極34は、厚肉部本体221bの裏面に形成されている。また、パッド電極34は、リード電極36を介して励振電極32に電気的に接続されている。パッド電極34から延出したリード電極36は、圧電基板2の裏面の縁部を経由してパッド電極34に接続されている。   The pad electrode 33 is formed in the fixed portion 23. The pad electrode 33 is electrically connected to the excitation electrode 31 via the lead electrode 35. The lead electrode 35 extending from the pad electrode 33 is connected to the pad electrode 33 from the surface of the vibration part 21 via the inclined part 223a and the thick part main body 223b. On the other hand, the pad electrode 34 is formed on the back surface of the thick portion main body 221b. The pad electrode 34 is electrically connected to the excitation electrode 32 via the lead electrode 36. The lead electrode 36 extending from the pad electrode 34 is connected to the pad electrode 34 via the edge of the back surface of the piezoelectric substrate 2.

ここで、本実施形態では、リード電極35、36は、圧電基板2を介して互いに交差(対向)しないように設けられている。このような配置とすることによって、静電容量の増加を抑えることができる。なお、パッド電極33、34の配置やリード電極35、36の経路は、本実施形態のものに限定されない。また、本実施形態では、パッド電極33、34が圧電基板2を介して対向して配置されている。このような配置とすることにより、後述する振動子10で述べるように、ワイヤーボンディングによる電気的な接続をより確実に行うことができる。   Here, in the present embodiment, the lead electrodes 35 and 36 are provided so as not to cross (oppose) each other via the piezoelectric substrate 2. With such an arrangement, an increase in capacitance can be suppressed. The arrangement of the pad electrodes 33 and 34 and the path of the lead electrodes 35 and 36 are not limited to those of the present embodiment. In the present embodiment, the pad electrodes 33 and 34 are arranged to face each other with the piezoelectric substrate 2 interposed therebetween. With such an arrangement, electrical connection by wire bonding can be more reliably performed as described in the vibrator 10 described later.

このような励振電極31、32、パッド電極33、34およびリード電極35、36は、それぞれ、例えば、Cr(クロム)、Ni(ニッケル)等の下地層に、Au(金)を積層した金属被膜で構成することができる。なお、例えば、励振電極31、32と、パッド電極33、34およびリード電極35、36とで構成(各層の材料および厚さ)を異ならせてもよい。例えば、励振電極31、32をNiの下地層にAuの薄膜を積層させた構成とし、パッド電極33、34およびリード電極35、36をCrの下地層にAuの薄膜を積層させた構成としてもよい。なお、励振電極31、32のAu薄膜の厚さは、オーミックロスが大きくならない範囲で、主振動を閉じ込めモードとし、近接したインハーモニック・モードはできるだけ伝搬モード(非閉じ込めモード)となるように設定するのが好ましい。   Such excitation electrodes 31 and 32, pad electrodes 33 and 34, and lead electrodes 35 and 36 are, for example, metal films in which Au (gold) is laminated on an underlayer such as Cr (chromium) or Ni (nickel). Can be configured. For example, the configuration (material and thickness of each layer) may be different between the excitation electrodes 31 and 32, the pad electrodes 33 and 34, and the lead electrodes 35 and 36. For example, the excitation electrodes 31 and 32 may have a structure in which an Au thin film is laminated on a Ni underlayer, and the pad electrodes 33 and 34 and the lead electrodes 35 and 36 may have a structure in which an Au thin film is laminated on a Cr underlayer. Good. The thickness of the Au thin film of the excitation electrodes 31 and 32 is set so that the main vibration is in the confining mode and the adjacent in-harmonic mode is in the propagation mode (unconfined mode) as much as possible within a range where the ohmic cross does not increase. It is preferable to do this.

なお、励振電極31、32の形状が四角形の構成を説明したが、励振電極31、32の形状は、これに限定されない。例えば、励振電極31が円形であり、励振電極32が励振電極31の面積より十分に大きな四角形であってもよい。また、例えば、励振電極31が楕円形であり、励振電極32が励振電極31の面積より十分に大きな四角形であってもよい。   In addition, although the shape of the excitation electrodes 31 and 32 was described as a quadrangle, the shape of the excitation electrodes 31 and 32 is not limited to this. For example, the excitation electrode 31 may be circular, and the excitation electrode 32 may be a quadrangle sufficiently larger than the area of the excitation electrode 31. Further, for example, the excitation electrode 31 may be elliptical, and the excitation electrode 32 may be a rectangle sufficiently larger than the area of the excitation electrode 31.

<第2実施形態>
次に、本発明の振動素子の第2実施形態について説明する。
図5は、本発明の第2実施形態にかかる振動素子の平面図である。
以下、第2実施形態の振動素子について、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第2実施形態にかかる振動素子は、厚肉部の構成が異なっている以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the resonator element according to the invention will be described.
FIG. 5 is a plan view of a resonator element according to the second embodiment of the invention.
Hereinafter, the resonator element according to the second embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The vibration element according to the second embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the configuration of the thick portion is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

図5に示す振動素子1Aでは、厚肉部22は、振動部21の第1の辺211に沿って設けられた第1の厚肉部221と、第3の辺に沿って設けられた第3の厚肉部223とにより構成されている。すなわち、振動素子1Aは、前述した第1実施形態の振動素子1から、第2の厚肉部222を省略した構成となっている。このような構成とすることによって、より小型な振動素子が得られる。
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
In the vibration element 1 </ b> A shown in FIG. 5, the thick portion 22 includes the first thick portion 221 provided along the first side 211 of the vibration portion 21 and the first thick portion 22 provided along the third side. 3 thick portions 223. That is, the vibration element 1A has a configuration in which the second thick portion 222 is omitted from the vibration element 1 of the first embodiment described above. With such a configuration, a smaller vibration element can be obtained.
Also according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.

<第3実施形態>
次に、本発明の振動素子の第3実施形態について説明する。
図6は、本発明の第3実施形態にかかる振動素子の断面図である。
以下、第3実施形態の振動素子について、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第3実施形態にかかる振動素子は、厚肉部の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment of the resonator element according to the invention will be described.
FIG. 6 is a cross-sectional view of a resonator element according to the third embodiment of the invention.
Hereinafter, the resonator element according to the third embodiment will be described focusing on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The vibration element according to the third embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the configuration of the thick portion is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

図6に示す振動素子1Bでは、厚肉部22の表面(+Y’軸方向側の主面)は、振動部21の表面(+Y’軸方向側の主面)よりも+Y’軸方向側へ突出して設けられている。一方、厚肉部22の裏面(−Y’軸方向側の主面)は、振動部21の裏面(−Y’軸方向側の主面)よりも−Y’軸方向側へ突出して設けられている。
このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
In the vibration element 1B shown in FIG. 6, the surface of the thick portion 22 (the main surface on the + Y′-axis direction side) is closer to the + Y′-axis direction side than the surface of the vibration portion 21 (the main surface on the + Y′-axis direction side). Protrusively provided. On the other hand, the back surface (the main surface on the −Y ′ axis direction side) of the thick portion 22 is provided so as to protrude toward the −Y ′ axis direction side from the back surface (the main surface on the −Y ′ axis direction side) of the vibration unit 21. ing.
Also according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.

<第4実施形態>
次に、本発明の振動素子の第4実施形態について説明する。
図7は、本発明の第4実施形態にかかる振動素子の平面図、図8は、図7中のB−B線断面図である。
以下、第4実施形態の振動素子について、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第4実施形態にかかる振動素子は、固定部の構成が異なる以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
<Fourth embodiment>
Next, a fourth embodiment of the resonator element according to the invention will be described.
FIG. 7 is a plan view of a resonator element according to the fourth embodiment of the invention, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
Hereinafter, the vibration element according to the fourth embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
The vibration element according to the fourth embodiment of the present invention is the same as that of the first embodiment described above except that the configuration of the fixing portion is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.

図7および図8に示す振動素子1Cでは、固定部23は、厚肉部22の表面から突出した凸部24の頂面に設定されている。このような固定部23とすることにより、固定部23を視覚的に容易に確認することができ、接着剤6の塗布、対象物7への固定等の作業効率が高まるとともに、これら作業を正確に行うことができる。また、固定部23の周囲への接着剤6の広がりを低減することができるため、振動特性のばらつきを低減することができる。   In the vibration element 1 </ b> C shown in FIGS. 7 and 8, the fixing portion 23 is set on the top surface of the convex portion 24 protruding from the surface of the thick portion 22. By using such a fixing portion 23, the fixing portion 23 can be easily visually confirmed, and work efficiency such as application of the adhesive 6 and fixing to the object 7 is increased, and these operations are accurately performed. Can be done. In addition, since the spread of the adhesive 6 around the fixed portion 23 can be reduced, variation in vibration characteristics can be reduced.

このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
なお、本実施形態では、固定部23が凸部24の頂面に設定されているが、反対に、厚肉部の表面に形成された凹部の底面に設定されていてもよい。このような構成によっても本実施形態と同様の効果を発揮することができる。
According to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.
In addition, in this embodiment, although the fixing | fixed part 23 is set to the top face of the convex part 24, conversely, you may set to the bottom face of the recessed part formed in the surface of the thick part. Even with such a configuration, the same effects as in the present embodiment can be exhibited.

2.振動子
次に、前述した振動素子1を適用した振動子(本発明の振動子)について説明する。
図9は、本発明の振動子の好適な実施形態を示す断面図である。
図9に示す振動子10は、前述した振動素子1と、振動素子1を収容するパッケージ4とを有している。
2. Next, a vibrator (the vibrator of the present invention) to which the above-described vibration element 1 is applied will be described.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the vibrator of the present invention.
A vibrator 10 illustrated in FIG. 9 includes the above-described vibration element 1 and a package 4 that houses the vibration element 1.

(パッケージ)
パッケージ4は、上面に開放する凹部411を有する箱状のベース41と、凹部411の開口を塞いでベース41に接合された板状のリッド42とを有している。そして、凹部411がリッド42によって塞がれることにより形成された収納空間Sに振動素子1が収納されている。収納空間Sは、減圧(真空)状態となっていてもよいし、窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。
(package)
The package 4 includes a box-shaped base 41 having a concave portion 411 that opens to the upper surface, and a plate-shaped lid 42 that closes the opening of the concave portion 411 and is joined to the base 41. The vibration element 1 is stored in the storage space S formed by closing the recess 411 with the lid 42. The storage space S may be in a reduced pressure (vacuum) state or may be filled with an inert gas such as nitrogen, helium, or argon.

ベース41の構成材料としては、特に限定されないが、酸化アルミニウム等の各種セラミックスを用いることができる。また、リッド42の構成材料としては、特に限定されないが、ベース41の構成材料と線膨張係数が近似する部材であると良い。例えば、ベース41の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、コバール等の合金とするのが好ましい。なお、ベース41とリッド42の接合は、特に限定されず、例えば、接着剤を介して接合してもよいし、シーム溶接等により接合してもよい。   The constituent material of the base 41 is not particularly limited, but various ceramics such as aluminum oxide can be used. The constituent material of the lid 42 is not particularly limited, but may be a member whose linear expansion coefficient approximates that of the constituent material of the base 41. For example, when the constituent material of the base 41 is ceramic as described above, an alloy such as Kovar is preferable. In addition, joining of the base 41 and the lid 42 is not specifically limited, For example, you may join via an adhesive agent and may join by seam welding etc.

ベース41の凹部411の底面には、接続電極451、461が形成されている。また、ベース41の下面には、外部実装端子452、462が形成されている。接続電極451は、ベース41に形成された図示しない貫通電極を介して外部実装端子452と電気的に接続されており、接続電極461は、ベース41に形成された図示しない貫通電極を介して外部実装端子462と電気的に接続されている。
接続電極451、461、外部実装端子452、462の構成としては、それぞれ、導電性を有していれば、特に限定されないが、例えば、Cr(クロム)、W(タングステン)などのメタライズ層(下地層)に、Ni(ニッケル)、Au(金)、Ag(銀)、Cu(銅)などの各被膜を積層した金属被膜で構成することができる。
Connection electrodes 451 and 461 are formed on the bottom surface of the recess 411 of the base 41. External mounting terminals 452 and 462 are formed on the lower surface of the base 41. The connection electrode 451 is electrically connected to the external mounting terminal 452 through a through electrode (not shown) formed in the base 41, and the connection electrode 461 is externally connected through a through electrode (not shown) formed in the base 41. The mounting terminal 462 is electrically connected.
The configurations of the connection electrodes 451 and 461 and the external mounting terminals 452 and 462 are not particularly limited as long as they have electrical conductivity. For example, a metallized layer such as Cr (chrome) or W (tungsten) (lower It can be constituted by a metal film in which each film such as Ni (nickel), Au (gold), Ag (silver), Cu (copper), etc. is laminated on the (layer).

収納空間S内に収容されている振動素子1は、凹陥面をベース41側に向けて、導電性接着剤(固定部材)51によってベース(対象物)41に固定されている。導電性接着剤51は、接続電極451とパッド電極33とに接触して設けられている。これにより、導電性接着剤51を介して接続電極451とパッド電極33とが電気的に接続される。導電性接着剤51を用いて振動素子1を一カ所(一点)で支持することによって、例えば、ベース41と圧電基板2の熱膨張率の差によって振動素子1に発生する応力を抑えることができる。   The vibration element 1 housed in the housing space S is fixed to the base (object) 41 with a conductive adhesive (fixing member) 51 with the concave surface facing the base 41 side. The conductive adhesive 51 is provided in contact with the connection electrode 451 and the pad electrode 33. Thereby, the connection electrode 451 and the pad electrode 33 are electrically connected via the conductive adhesive 51. By supporting the vibration element 1 at one place (one point) using the conductive adhesive 51, for example, stress generated in the vibration element 1 due to a difference in thermal expansion coefficient between the base 41 and the piezoelectric substrate 2 can be suppressed. .

導電性接着剤51としては、導電性および接着性を有していれば特に限定されず、例えば、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、ビスマレイミド系等の接着剤に導電性フィラーを分散させたものを用いることができる。
振動素子1のパッド電極34は、ボンディングワイヤー52を介して接続電極461に電気的に接続されている。前述したように、パッド電極34は、パッド電極33と対向して配置されているため、振動素子1がベース41に固定されている状態では、導電性接着剤51の直上に位置している。そのため、ワイヤーボンディング時にパッド電極34に与える振動(超音波振動)の漏れを低減することができ、パッド電極34へのボンディングワイヤー52の接続をより確実に行うことができる。
The conductive adhesive 51 is not particularly limited as long as it has conductivity and adhesiveness. For example, a conductive filler is added to an adhesive such as silicone, epoxy, acrylic, polyimide, or bismaleimide. A dispersed product can be used.
The pad electrode 34 of the vibration element 1 is electrically connected to the connection electrode 461 through the bonding wire 52. As described above, since the pad electrode 34 is disposed to face the pad electrode 33, the pad electrode 34 is located immediately above the conductive adhesive 51 in a state where the vibration element 1 is fixed to the base 41. Therefore, leakage of vibration (ultrasonic vibration) applied to the pad electrode 34 during wire bonding can be reduced, and the bonding wire 52 can be more reliably connected to the pad electrode 34.

3.発振器
次に、本発明の振動子を適用した発振器(本発明の発振器)について説明する。
図10は、本発明の発振器の好適な実施形態を示す断面図である。
図10に示す発振器100は、振動子10と、振動素子1を駆動するためのICチップ110とを有している。以下、発振器100について、前述した振動子との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
3. Next, an oscillator to which the vibrator of the present invention is applied (the oscillator of the present invention) will be described.
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a preferred embodiment of the oscillator of the present invention.
An oscillator 100 illustrated in FIG. 10 includes a vibrator 10 and an IC chip 110 for driving the vibration element 1. Hereinafter, the oscillator 100 will be described with a focus on differences from the above-described vibrator, and description of similar matters will be omitted.

図10に示すように、発振器100では、ベース41の凹部411にICチップ110が固定されている。ICチップ110は、凹部411の底面に形成された複数の内部端子120と電気的に接続されている。複数の内部端子120には、接続電極451、461と接続されているものと、外部実装端子452、462と接続されているものがある。ICチップ110は、振動素子1の駆動を制御するための発振回路を有している。ICチップ110によって振動素子1を駆動すると、所定の周波数の信号を取り出すことができる。
なお、本実施形態では、発振器を実施例として説明したが、これに限定されず、ICチップ110の代わりに、サーミスターなどの温度センサー(感温素子)をベース41の凹部411に搭載し、振動子10が曝されているベース内の温度を検出して、ベースに設けられている実装端子から外部へ検出した温度を電気信号で出力してもよい。
As shown in FIG. 10, in the oscillator 100, the IC chip 110 is fixed to the recess 411 of the base 41. The IC chip 110 is electrically connected to a plurality of internal terminals 120 formed on the bottom surface of the recess 411. The plurality of internal terminals 120 include those connected to the connection electrodes 451 and 461 and those connected to the external mounting terminals 452 and 462. The IC chip 110 has an oscillation circuit for controlling the driving of the vibration element 1. When the vibration element 1 is driven by the IC chip 110, a signal having a predetermined frequency can be extracted.
In this embodiment, the oscillator has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and instead of the IC chip 110, a temperature sensor (temperature sensing element) such as a thermistor is mounted in the recess 411 of the base 41, The temperature in the base to which the vibrator 10 is exposed may be detected, and the temperature detected from the mounting terminal provided on the base may be output as an electrical signal.

4.電子機器
次に、本発明の振動子を適用した電子機器(本発明の電子機器)について説明する。
図11は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部2000を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、フィルター、共振器、基準クロック等として機能する振動子10(振動素子1)が内蔵されている。
4). Next, an electronic device (an electronic device of the present invention) to which the vibrator of the present invention is applied will be described.
FIG. 11 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, a personal computer 1100 includes a main body portion 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display portion 2000. The display unit 1106 rotates with respect to the main body portion 1104 via a hinge structure portion. It is supported movably. Such a personal computer 1100 has a built-in vibrator 10 (vibrating element 1) that functions as a filter, a resonator, a reference clock, and the like.

図12は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部2000が配置されている。このような携帯電話機1200には、フィルター、共振器等として機能する振動子10(振動素子1)が内蔵されている。   FIG. 12 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, a cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, a earpiece 1204, and a mouthpiece 1206, and a display unit 2000 is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204. Such a cellular phone 1200 has a built-in vibrator 10 (vibrating element 1) that functions as a filter, a resonator, or the like.

図13は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。   FIG. 13 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown. Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device). An imaging signal (image signal) is generated.

ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。   A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to perform display based on an imaging signal from the CCD. The display unit is a finder that displays an object as an electronic image. Function. A light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302.

撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなディジタルスチルカメラ1300には、フィルター、共振器等として機能する振動子10(振動素子1)が内蔵されている。   When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the shutter button 1306, the CCD image pickup signal at that time is transferred and stored in the memory 1308. In the digital still camera 1300, a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302. As shown in the figure, a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary. Further, the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation. Such a digital still camera 1300 has a built-in vibrator 10 (vibrating element 1) that functions as a filter, a resonator, or the like.

なお、本発明の振動素子を備える電子機器は、図11のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図12の携帯電話機、図13のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレーター等に適用することができる。   In addition to the personal computer of FIG. 11 (mobile personal computer), the mobile phone of FIG. 12, and the digital still camera of FIG. Inkjet printers), laptop personal computers, televisions, video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game devices, word processors, workstations, televisions Telephone, crime prevention TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (for example, electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measuring devices, instruments Class (eg, vehicle, aircraft) Gauges of a ship), can be applied to a flight simulator or the like.

5.移動体
次に、本発明の振動子を適用した移動体(本発明の移動体)について説明する。
図14は、本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車1500には、振動子10(振動素子1)が搭載されている。振動子10は、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
5. Next, a moving body (moving body of the present invention) to which the vibrator of the present invention is applied will be described.
FIG. 14 is a perspective view schematically showing an automobile as an example of the moving object of the present invention. The automobile 1500 is equipped with the vibrator 10 (the vibration element 1). The vibrator 10 includes a keyless entry, an immobilizer, a car navigation system, a car air conditioner, an anti-lock brake system (ABS), an air bag, a tire pressure monitoring system (TPMS), an engine control, a hybrid vehicle, The present invention can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as battery monitors for electric vehicles, vehicle body posture control systems, and the like.

以上、本発明の振動素子、振動子、発振器、電子機器および移動体について、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、前述した各実施形態を適宜組み合わせてもよい。   As described above, the resonator element, the vibrator, the oscillator, the electronic device, and the moving body of the present invention have been described based on the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is the same. It can be replaced with any configuration having the above function. In addition, any other component may be added to the present invention. Moreover, you may combine each embodiment mentioned above suitably.

また、前述した実施形態では、平面視にて、振動部が矩形をなしているが、振動部の形状は、これに限定されない。言い換えると、前述した実施形態では、振動部の輪郭が有する第1、第2、第3、第4の辺がそれぞれ直線で構成されているものについて説明したが、各辺は、全体的に湾曲していてもよいし、途中で屈曲していてもよい。また、辺同士が連続して接続されていてもよい。
また、前述した実施形態では、振動素子の重心Gが中心OからZ’軸方向へずれている構成について説明したが、重心Gは、中心OとZ軸方向にて一致していてもよい(すなわち線分A上に重心Gが位置していてもよい)。
In the above-described embodiment, the vibration part is rectangular in plan view, but the shape of the vibration part is not limited to this. In other words, in the above-described embodiment, the first, second, third, and fourth sides of the contour of the vibration unit are each configured by a straight line, but each side is curved as a whole. It may be bent or bent in the middle. Further, the sides may be connected continuously.
In the above-described embodiment, the configuration in which the center of gravity G of the vibration element is shifted from the center O in the Z′-axis direction has been described, but the center of gravity G may coincide with the center O in the Z-axis direction ( That is, the center of gravity G may be positioned on the line segment A).

また、前述した実施形態では、振動部の輪郭の一部が厚肉部から開放している構成について説明したが、振動部は、厚肉部から開放した部分を有していなくてもよい。すなわち、振動部の輪郭の全域に沿って厚肉部が形成されていてもよい。
また、前述した実施形態では、圧電基板として水晶基板を用いているが、これに替えて、例えば、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム等の各種圧電基板を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which a part of the outline of the vibration part is opened from the thick part has been described. However, the vibration part may not have a part opened from the thick part. That is, the thick part may be formed along the entire contour of the vibration part.
In the above-described embodiment, the quartz substrate is used as the piezoelectric substrate, but various piezoelectric substrates such as lithium niobate and lithium tantalate may be used instead.

1、1A、1B、1C…振動素子 2…圧電基板 21…振動部 211…第1の辺 212…第2の辺 213…第3の辺 214…第4の辺 219…振動領域 22…厚肉部 221…第1の厚肉部 221a…傾斜部 221b…厚肉部本体 222…第2の厚肉部 222a…傾斜部 222b…厚肉部本体 223…第3の厚肉部 223a…傾斜部 223b…厚肉部本体 23…固定部 24…凸部 3…電極 31、32…励振電極 33、34…パッド電極 35、36…リード電極 4…パッケージ 41…ベース 411…凹部 42…リッド 451…接続電極 452…外部実装端子 461…接続電極 462…外部実装端子 51…導電性接着剤 52…ボンディングワイヤー 6…接着剤 7…対象物 10…振動子 100…発振器 110…ICチップ 120…内部端子 1100…パーソナルコンピューター 1102…キーボード 1104…本体部 1106…表示ユニット 1200…携帯電話機 1202…操作ボタン 1204…受話口 1206…送話口 1300…ディジタルスチルカメラ 1302…ケース 1304…受光ユニット 1306…シャッターボタン 1308…メモリー 1312…ビデオ信号出力端子 1314…入出力端子 1430…テレビモニター 1440…パーソナルコンピューター 1500…自動車 2000…表示部 G、G’…重心 O…中心 S…収納空間 S1、S2…領域   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B, 1C ... Vibrating element 2 ... Piezoelectric substrate 21 ... Vibrating part 211 ... 1st edge | side 212 ... 2nd edge | side 213 ... 3rd edge | side 214 ... 4th edge | side 219 ... Vibration region 22 ... Thickness Part 221 ... 1st thick part 221a ... Inclined part 221b ... Thick part main body 222 ... 2nd thick part 222a ... Inclined part 222b ... Thick part main part 223 ... 3rd thick part 223a ... Inclined part 223b ... Thick part body 23 ... Fixed part 24 ... Protruding part 3 ... Electrode 31, 32 ... Excitation electrode 33, 34 ... Pad electrode 35, 36 ... Lead electrode 4 ... Package 41 ... Base 411 ... Recess 42 ... Lid 451 ... Connection electrode 452 ... External mounting terminal 461 ... Connection electrode 462 ... External mounting terminal 51 ... Conductive adhesive 52 ... Bonding wire 6 ... Adhesive 7 ... Object 10 ... Vibrator 100 ... Source 110 ... IC chip 120 ... Internal terminal 1100 ... Personal computer 1102 ... Keyboard 1104 ... Main body 1106 ... Display unit 1200 ... Mobile phone 1202 ... Operation button 1204 ... Earpiece 1206 ... Mouthpiece 1300 ... Digital still camera 1302 ... Case 1304 Light receiving unit 1306 Shutter button 1308 Memory 1312 Video signal output terminal 1314 Input / output terminal 1430 Television monitor 1440 Personal computer 1500 Automobile 2000 Display unit G, G ′ Center of gravity O Center S Sacing space S1 , S2 ... area

Claims (8)

厚肉部と、
前記厚肉部よりも厚みが薄く、励振電極が設けられている振動部と、
前記厚肉部に配置され、1つの固定部材を介して対象物に固定される固定部と、
を含む基板を備え、
前記基板は、平面視で長手形状であり、
前記固定部は、平面視で前記基板の長手方向の一方側に位置し、
前記基板の重心および前記固定部の中心は、平面視で、それぞれ、前記基板の短手方向の中央に対して短手方向の一方側にずれていることを特徴とする振動素子。
The thick part,
A vibration part having a thickness smaller than the thick part and provided with an excitation electrode;
A fixed portion that is disposed on the thick-walled portion and is fixed to the object via one fixing member;
Comprising a substrate including
The substrate has a longitudinal shape in plan view,
The fixing portion is located on one side in the longitudinal direction of the substrate in plan view,
The vibration element, wherein the center of gravity of the substrate and the center of the fixing portion are each shifted to one side in the short direction with respect to the center in the short direction of the substrate in plan view.
前記振動部の外縁の少なくとも一部は、前記基板の短手方向の他方側の側面に露出している請求項1に記載の振動素子。   2. The vibration element according to claim 1, wherein at least a part of an outer edge of the vibration part is exposed on a side surface on the other side in a short direction of the substrate. 前記振動部の外縁の少なくとも一部は、前記基板の長手方向の他方側の側面に露出している請求項1または2に記載の振動素子。   The vibrating element according to claim 1, wherein at least a part of an outer edge of the vibrating portion is exposed on a side surface on the other side in the longitudinal direction of the substrate. 前記固定部材は、導電性接着剤である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の振動素子。   The vibration element according to claim 1, wherein the fixing member is a conductive adhesive. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の振動素子と、
前記振動素子を収容するパッケージと、を有することを特徴とする振動子。
The vibration element according to any one of claims 1 to 4,
And a package for housing the vibration element.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の振動素子と、
前記振動素子に接続された発振回路と、を備えていることを特徴とする発振器。
The vibration element according to any one of claims 1 to 4,
And an oscillation circuit connected to the vibration element.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the vibration element according to claim 1. 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の振動素子を備えていることを特徴とする移動体。   A moving body comprising the vibration element according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016152478A (en) * 2015-02-17 2016-08-22 セイコーエプソン株式会社 Vibrator, vibration device, oscillator, electronic apparatus, and mobile

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