JP2015195606A - Crystal vibration element and crystal device - Google Patents

Crystal vibration element and crystal device Download PDF

Info

Publication number
JP2015195606A
JP2015195606A JP2015144555A JP2015144555A JP2015195606A JP 2015195606 A JP2015195606 A JP 2015195606A JP 2015144555 A JP2015144555 A JP 2015144555A JP 2015144555 A JP2015144555 A JP 2015144555A JP 2015195606 A JP2015195606 A JP 2015195606A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crystal
pair
resonator element
crystal resonator
electrode
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.)
Granted
Application number
JP2015144555A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6086950B2 (en
Inventor
安永 浩樹
Hiroki Yasunaga
浩樹 安永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Crystal Device Corp
Original Assignee
Kyocera Crystal Device Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Crystal Device Corp filed Critical Kyocera Crystal Device Corp
Priority to JP2015144555A priority Critical patent/JP6086950B2/en
Publication of JP2015195606A publication Critical patent/JP2015195606A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6086950B2 publication Critical patent/JP6086950B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a vibration property of a crystal vibration element by sufficiently securing equivalent serial capacitance of the crystal vibration element even in the case where the crystal vibration element is small-sized.SOLUTION: A crystal device includes: a crystal blank 121; a pair of excitation electrodes 122 provided on a surface of the crystal blank 121 so as to face each other while interposing the crystal blank 121 therebetween; a pair of connecting pads 124 separately provided at one end side of the crystal blank 121 and electrically connected to the excitation electrodes 122, respectively; and a lead-out electrode 123 which is electrically connected with one of the pair of connecting pads 124 and led out of one corner of the excitation electrode 122. Opposing parts of the pair of excitation electrodes 122 include expansion parts 125 expanded to an isolation area of the pair of connecting pads 124, and the expansion parts 125 are provided to communicate to the lead-out electrode 123.

Description

本発明は、電子機器等に用いられる水晶振動素子及び水晶デバイスに関する。   The present invention relates to a crystal resonator element and a crystal device used for electronic equipment and the like.

従来の水晶デバイスは、その例として容器体、水晶振動素子、蓋部材とから主に構成されている。容器体は、基板部と枠部で主に構成されている。この容器体は、基板部の一方の主面に枠部が設けられてキャビティが形成される。そのキャビティ内に露出する基板部の一方の主面には、一対の搭載パッドが設けられている。また、基板部は、積層構造となっており、基板部の内層には、配線パターン等が設けられている。この配線パターンにより搭載パッドは、容器体の基板部の他方の主面に設けられている外部接続用電極端子と接続している。これら搭載パッド上には、導電性接着剤を介して電気的に接続される水晶振動素子が搭載されている。この水晶振動素子を囲繞する容器体の枠部の頂面には金属製の蓋部材が被せられ、枠部と接合されている。これにより、キャビティが気密封止されている。   As an example, a conventional quartz device is mainly composed of a container body, a quartz vibrating element, and a lid member. The container body is mainly composed of a substrate part and a frame part. In this container body, a frame portion is provided on one main surface of the substrate portion to form a cavity. A pair of mounting pads is provided on one main surface of the substrate portion exposed in the cavity. The substrate portion has a laminated structure, and a wiring pattern or the like is provided in the inner layer of the substrate portion. With this wiring pattern, the mounting pad is connected to an electrode terminal for external connection provided on the other main surface of the substrate portion of the container body. On these mounting pads, a crystal resonator element that is electrically connected via a conductive adhesive is mounted. A metal lid member is placed on the top surface of the frame portion of the container body that surrounds the crystal resonator element, and is joined to the frame portion. Thereby, the cavity is hermetically sealed.

水晶振動素子は、水晶素板に励振用電極を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極を介して水晶素板に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。水晶素板は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。励振用電極は、水晶素板の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである(例えば、特許文献1を参照)。このような水晶振動素子は、その両主面に被着されている励振用電極から延出する引き出し電極と接続されている接続パッドとキャビティ内底面に形成されている搭載パッドとを、導電性接着剤を介して電気的且つ機械的に接続することによってキャビティに搭載される。   The quartz resonator element is formed by depositing an excitation electrode on a quartz base plate. When an alternating voltage from the outside is applied to the quartz base plate via the excitation electrode, it is excited in a predetermined vibration mode and frequency. Is supposed to wake up. The quartz base plate is a substantially flat plate shape that is cut from an artificial crystalline lens at a predetermined cut angle and is subjected to external processing, and has a planar shape of, for example, a quadrangle. The excitation electrode is formed by depositing and forming a metal in a predetermined pattern on both the front and back main surfaces of a quartz base plate (see, for example, Patent Document 1). Such a quartz-crystal vibrating element has a conductive pad that is connected to a lead electrode extending from an excitation electrode attached to both main surfaces thereof and a mounting pad that is formed on the bottom surface of the cavity. It is mounted in the cavity by electrical and mechanical connection through an adhesive.

特開2009−267888号公報JP 2009-267888 A

しかしながら、従来の水晶デバイスを小型化すると、水晶振動素子も小型化されることになり、水晶振動素子の励振用電極の面積が小さくなってしまう。一対の励振用電極の対向面積が小さくなってしまうことにより、水晶振動素子の等価回路定数である等価直列容量が小さくなってしまい水晶振動素子の振動特性が低下するといった課題があった。   However, when the conventional quartz device is miniaturized, the quartz resonator element is also miniaturized, and the area of the excitation electrode of the quartz resonator element is reduced. When the opposing area of the pair of excitation electrodes is reduced, the equivalent series capacitance, which is an equivalent circuit constant of the crystal resonator element, is reduced, and the vibration characteristics of the crystal resonator element are degraded.

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、水晶振動素子が小型化された場合にも水晶振動素子の等価直列容量を十分に確保して水晶振動素子の振動特性を向上させることを課題とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object to improve the vibration characteristics of a crystal resonator element by sufficiently securing the equivalent series capacitance of the crystal resonator element even when the crystal resonator element is miniaturized. And

本発明の一つの態様による水晶振動素子は、水晶素板と、水晶素板を介し対向するようにして水晶素板の表面に設けられた一対の励振用電極と、水晶素板の一端側に離間して設けられ、各々が励振用電極に電気的に接続されている一対の接続パッドと、一対の接続パッドの内の一つと電気的に接続され、励振用電極の一つの角部から引き出された引き出し電極とを備えている。一対の励振用電極の対向部は、一対の接続パッドの離間領域に向かって張り出している張り出し部を有し、張り出し部が、引き出し電極とつながるようにして設けられている。   A crystal resonator element according to one aspect of the present invention includes a crystal element plate, a pair of excitation electrodes provided on the surface of the crystal element plate so as to face each other via the crystal element plate, and one end side of the crystal element plate. A pair of connection pads that are spaced apart and are each electrically connected to the excitation electrode, and are electrically connected to one of the pair of connection pads, and are drawn from one corner of the excitation electrode. And a drawn electrode. Opposing portions of the pair of excitation electrodes have a projecting portion projecting toward the separation region of the pair of connection pads, and the projecting portion is provided so as to be connected to the lead electrode.

本発明の一つの態様による水晶振動素子は、水晶素板と、水晶素板を介し対向するようにして水晶素板の表面に設けられた一対の励振用電極と、水晶素板の一端側に離間して設けられ、各々が励振用電極に電気的に接続されている一対の接続パッドと、一対の接続パッドの内の一つと電気的に接続され、励振用電極の一つの角部から引き出された引き出し電極とを備えており、一対の励振用電極の対向部が、一対の接続パッドの離間領域に向かって張り出している張り出し部を有し、張り出し部が、引き出し電極とつながるようにして設けられていることによって、張り出し部の分だけ励振用電極の対向部を拡張することができ、水晶振動素子が小型化された場合にも等価直列容量を十分に確保して水晶振動素子の振動特性を向上させることができる。   A crystal resonator element according to one aspect of the present invention includes a crystal element plate, a pair of excitation electrodes provided on the surface of the crystal element plate so as to face each other via the crystal element plate, and one end side of the crystal element plate. A pair of connection pads that are spaced apart and are each electrically connected to the excitation electrode, and are electrically connected to one of the pair of connection pads, and are drawn from one corner of the excitation electrode. And a pair of excitation electrodes facing each other has a projecting portion projecting toward the separation region of the pair of connection pads, and the projecting portion is connected to the lead electrode. As a result, the opposing portion of the excitation electrode can be expanded by the amount of the overhanging portion, and even when the crystal resonator element is miniaturized, sufficient equivalent series capacitance is ensured to vibrate the crystal resonator element. Improving properties It can be.

本発明の一つの実施形態に係る水晶振動素子を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a crystal resonator element according to one embodiment of the present invention. 本発明の一つの実施形態に係る水晶デバイスを示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing a crystal device according to an embodiment of the present invention. 図2に示された水晶デバイスのA−A線における断面図である。It is sectional drawing in the AA of the quartz crystal device shown by FIG. 本発明の一つの実施形態に係る水晶デバイスの蓋部材を外した状態の平面図である。It is a top view in the state where a lid member of a crystal device concerning one embodiment of the present invention was removed. 本発明の一つの実施形態に係る水晶振動素子の等価回路図である。1 is an equivalent circuit diagram of a crystal resonator element according to an embodiment of the present invention. 本発明の一つの実施形態に係る水晶振動素子の振動領域を示す平面透視図である。It is a plane perspective view which shows the vibration area | region of the crystal oscillation element which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態に係る水晶デバイスの蓋部材を外した状態の平面図である。It is a top view in the state where a lid member of a crystal device concerning other embodiments of the present invention was removed. 本発明の他の実施形態に係る水晶振動素子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the crystal vibration element which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明のいくつかの例示的な実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, some exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図2及び図3に示すように、本発明の一つの実施形態における水晶デバイス100は、容器体110と水晶振動素子120と蓋部材130とを含んでいる。この水晶デバイス100は、容器体110の一方の主面にキャビティK1が形成され、容器体110のキャビティK1内に水晶振動素子120が搭載され、蓋部材130によって水晶振動素子120が搭載されたキャビティK1を気密封止した構造となっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the crystal device 100 according to one embodiment of the present invention includes a container body 110, a crystal resonator element 120, and a lid member 130. In this quartz crystal device 100, a cavity K1 is formed on one main surface of a container body 110, a quartz crystal resonator element 120 is mounted in the cavity K1 of the container body 110, and a cavity in which the crystal resonator element 120 is mounted by a lid member 130. K1 is hermetically sealed.

水晶振動素子120は、図1に示すように、水晶素板121に励振用電極122を被着形成したものであり、外部からの交番電圧が励振用電極122を介して水晶素板121に印加されると、所定の振動モード及び周波数で励振を起こすようになっている。水晶素板121は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し外形加工を施された概略平板状で平面形状が例えば四角形となっている。   As shown in FIG. 1, the crystal resonator element 120 is formed by depositing an excitation electrode 122 on a crystal base plate 121, and an alternating voltage from the outside is applied to the crystal base plate 121 via the excitation electrode 122. Then, excitation is generated in a predetermined vibration mode and frequency. The quartz base plate 121 is a substantially flat plate shape that is cut from an artificial crystalline lens at a predetermined cut angle and is subjected to outer shape processing, and has a planar shape of, for example, a quadrangle.

水晶素板121は、例えば、電気軸をX軸とし、機械軸であるY軸から35.15°変更した新たなY’軸とし、さらに光学軸であるZ軸から35.15°変更した新たなZ’軸として各結晶軸に沿って形成されている。つまり、水晶素板121は、長辺方向がZ’軸方向になり、短辺方向がX軸方向になり、厚み方向がY’軸方向になるように形成されている。   The quartz base plate 121 is, for example, a new Y ′ axis obtained by changing the electrical axis to the X axis by 35.15 ° from the Y axis which is a mechanical axis, and a new Y ′ axis which is changed by 35.15 ° from the Z axis which is an optical axis. Each Z ′ axis is formed along each crystal axis. That is, the quartz base plate 121 is formed such that the long side direction is the Z′-axis direction, the short side direction is the X-axis direction, and the thickness direction is the Y′-axis direction.

励振用電極122は、水晶素板121の表裏両主面に金属を所定のパターンで被着・形成したものである。引き出し電極123は、励振用電極122から水晶素板121の短辺に向かって延出されている。接続パッド124は、引き出し電極123と接続されており、水晶素板121の角部に水晶素板121の長辺および短辺に沿った形状で設けられている。水晶振動素子120において、励振用電極122は、水晶素板121の両主面に形成され、対向している部分が振動領域となって厚みすべり振動を行う。また、水晶振動素子120において、一対の励振用電極122の対向部の面積に応じて水晶振動素子120の等価直列容量の値が規定される。張り出し部125は、一対の励振用電極122の対向部が、一対の接続パッド124の離間領域に向かって張り出しているものである。また、離間領域は、一対の接続パッド124が設けられている間にある領域を示すものである。   The excitation electrode 122 is formed by depositing and forming metal in a predetermined pattern on both the front and back main surfaces of the quartz base plate 121. The extraction electrode 123 extends from the excitation electrode 122 toward the short side of the crystal base plate 121. The connection pad 124 is connected to the extraction electrode 123 and is provided at the corner of the crystal base plate 121 in a shape along the long side and the short side of the crystal base plate 121. In the quartz crystal vibrating element 120, the excitation electrodes 122 are formed on both main surfaces of the quartz base plate 121, and the opposing portions serve as a vibration region to perform thickness shear vibration. Further, in the crystal resonator element 120, the value of the equivalent series capacitance of the crystal resonator element 120 is defined according to the area of the facing portion of the pair of excitation electrodes 122. The overhanging portion 125 is a portion where the opposing portions of the pair of excitation electrodes 122 overhang toward the separation region of the pair of connection pads 124. Further, the separation region indicates a region between the pair of connection pads 124 provided.

張り出し部125の少なくとも一部が、平面視して、一対の接続パッド124間まで延在するようにして設けられている。よって、水晶素板121の両主面に設けられた一対の励振用電極122の対向部の面積をさらに大きくすることができる。   At least a part of the projecting portion 125 is provided so as to extend between the pair of connection pads 124 in a plan view. Therefore, the area of the opposing portion of the pair of excitation electrodes 122 provided on both main surfaces of the quartz base plate 121 can be further increased.

このような水晶振動素子120は、その両主面に被着されている励振用電極122から延出する引き出し電極123に接続されている接続パッド124とキャビティK1内底面に形成されている水晶振動素子搭載パッド111とを、導電性接着剤DSを介して電気的且つ機械的に接続することによってキャビティK1に搭載される。このときの接続パッド124が設けられた一辺とは反対側の自由端となる端辺を水晶振動素子120の先端部とする。   Such a crystal resonator element 120 includes a connection pad 124 connected to the extraction electrode 123 extending from the excitation electrode 122 attached to both main surfaces thereof, and a crystal resonator formed on the inner bottom surface of the cavity K1. The element mounting pad 111 is mounted in the cavity K1 by being electrically and mechanically connected through the conductive adhesive DS. At this time, an end side which is a free end opposite to the side on which the connection pad 124 is provided is defined as a tip end portion of the crystal resonator element 120.

また、図4に示すように、励振用電極122の先端部側の角部は、前記一方短辺および他方短辺と一方長辺および他方長辺とを残した状態で円弧状に形成されている。また、張り出し部125の角部は、円弧状に形成されている。水晶振動素子120の振動は、長方形状の四隅部を円弧状に削ったような形状で、励振用電極外周から中央に向かって徐々に変位が大きくなるようにして振動が発生する。励振用電極122及び張り出し部125の角部が円弧状に形成されていることによって、水晶振動素子120の振動の基本波変位と近づけることになるので、振動が阻害されることを低減することができる。   Further, as shown in FIG. 4, the corner on the distal end side of the excitation electrode 122 is formed in an arc shape with the one short side and the other short side, and the one long side and the other long side left. Yes. Moreover, the corner | angular part of the overhang | projection part 125 is formed in circular arc shape. The vibration of the quartz crystal vibrating element 120 is generated in such a shape that the four corners of the rectangular shape are cut into an arc shape, and the displacement gradually increases from the outer periphery of the excitation electrode toward the center. Since the corners of the excitation electrode 122 and the overhanging portion 125 are formed in an arc shape, it is brought close to the fundamental wave displacement of the vibration of the crystal resonator element 120, so that the inhibition of vibration can be reduced. it can.

水晶振動素子120の等価回路は、図5に示すように、等価直列抵抗Rと、励振用電極122のうち実際に振動している部分(一対の励振用電極122の対向部)で形成される等価直列容量C1と、等価インダクタンスLとが直列に接続されており、等価並列容量C0が等価直列抵抗R、等価直列容量C1及び等価インダクタンスLに並列に接続された構成となっている。その水晶振動素子120の等価回路に不図示であるが主に発振回路で構成される負荷容量CLが負荷された状態で水晶デバイス100の等価回路が形成されることになる。ここで発振周波数の温度による変化の調整は周波数感度Sを上げることで行われるが、その周波数感度Sは以下の式により表される。   As shown in FIG. 5, the equivalent circuit of the crystal resonator element 120 is formed by an equivalent series resistance R and a portion of the excitation electrode 122 that actually vibrates (opposite portions of the pair of excitation electrodes 122). The equivalent series capacitance C1 and the equivalent inductance L are connected in series, and the equivalent parallel capacitance C0 is connected in parallel to the equivalent series resistance R, the equivalent series capacitance C1, and the equivalent inductance L. Although not shown in the equivalent circuit of the crystal resonator element 120, an equivalent circuit of the crystal device 100 is formed in a state where a load capacitor CL mainly composed of an oscillation circuit is loaded. Here, adjustment of the change of the oscillation frequency depending on the temperature is performed by increasing the frequency sensitivity S. The frequency sensitivity S is expressed by the following equation.

S=C1/{2*(C0+CL)2} =1/{2*C1*(C0/C1+CL/C1)2} 容量比γ=C0/C1として S=1/{2*C1*(γ+CL/C1)2}となる。 S = C1 / {2 * (C0 + CL) 2 } = 1 / {2 * C1 * (C0 / C1 + CL / C1) 2 } As capacity ratio γ = C0 / C1, S = 1 / {2 * C1 * (γ + CL / C1 ) 2 }.

等価直列容量C1が大きければ、水晶振動素子120の周波数感度が大きく取れることになる。水晶振動素子120の周波数感度が大きい場合には、温度が変化しても発振周波数を調整することが可能な周波数範囲を広くとれることになる。つまり、周波数感度が大きい場合は、温度変化によって水晶デバイス100の発振周波数の調整の余裕度が大きくとれることになる。   If the equivalent series capacitance C1 is large, the frequency sensitivity of the crystal resonator element 120 can be increased. When the frequency sensitivity of the crystal resonator element 120 is large, the frequency range in which the oscillation frequency can be adjusted even if the temperature changes can be widened. That is, when the frequency sensitivity is large, the margin for adjusting the oscillation frequency of the quartz crystal device 100 can be increased by the temperature change.

水晶振動素子120の振動領域は、図6に示すように、水晶素板121の第1の主面に設けられた励振用電極122と第2の主面に設けられた励振用電極122とが対向する領域となっている。一対の励振用電極122の対向部は、張り出し部125の分だけ拡張されている。   As shown in FIG. 6, the vibration region of the crystal resonator element 120 includes an excitation electrode 122 provided on the first main surface of the crystal base plate 121 and an excitation electrode 122 provided on the second main surface. It is an opposing area. Opposing portions of the pair of excitation electrodes 122 are expanded by the protruding portion 125.

尚、励振用電極122は、水晶素板121の両主面に第1の金属膜が形成され、第1の金属膜の上面に第2の金属膜が積層するように形成されている。第1の金属膜は、例えば、クロム(Cr)又はチタン(Ti)から構成され、第2の金属膜は、例えば、金(Au)により構成されている。また、第1の金属膜と第2の金属膜の接合力を上げるために例えばニッケル(Ni)を第1の金属膜と第2の金属膜の間に形成する場合もある。   The excitation electrode 122 is formed such that the first metal film is formed on both main surfaces of the quartz base plate 121 and the second metal film is laminated on the upper surface of the first metal film. The first metal film is made of, for example, chromium (Cr) or titanium (Ti), and the second metal film is made of, for example, gold (Au). Further, in order to increase the bonding force between the first metal film and the second metal film, for example, nickel (Ni) may be formed between the first metal film and the second metal film.

このような水晶振動素子120は、引き出し電極123と後述する容器体110のキャビティK1内に設けられた水晶振動素子搭載パッド111とを、導電性接着剤DSを介して電気的且つ機械的に接続されることによって搭載される。   Such a crystal resonator element 120 electrically and mechanically connects the extraction electrode 123 and the crystal resonator element mounting pad 111 provided in the cavity K1 of the container body 110 described later via the conductive adhesive DS. It is mounted by being done.

容器体110は、図2及び図3に示すように、基板部110aと、枠部110bと、水晶振動素子搭載パッド111と、外部接続用電極端子Gとで主に構成されている。この容器体110は、基板部110aの一方の主面に枠部110bが設けられて、キャビティK1が形成されている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the container body 110 mainly includes a substrate portion 110 a, a frame portion 110 b, a crystal resonator element mounting pad 111, and external connection electrode terminals G. The container body 110 is provided with a frame part 110b on one main surface of the substrate part 110a to form a cavity K1.

尚、この容器体110を構成する基板部110aは、例えばアルミナセラミックス、ガラス−セラミックス等のセラミック材料からなる複数の層を積層することよって形成されている。   In addition, the board | substrate part 110a which comprises this container body 110 is formed by laminating | stacking the several layer which consists of ceramic materials, such as an alumina ceramic and glass-ceramics, for example.

枠部110bは、例えば、シールリングを用いている。この場合、枠部110bは、42アロイやコバール等の金属から成り、中心が打ち抜かれた枠状になっている。また、枠部110bは、基板部110aの一方の主面の外周を囲繞するように設けられた封止用導体膜HBの主面にロウ付けなどにより接合される。キャビティK1内で露出した基板部110aの一方の主面には、一対の搭載パッド111が設けられている。更に、容器体110の他方の主面には外部接続用電極端子Gである例えば水晶端子やグランド端子が設けられている。   The frame part 110b uses, for example, a seal ring. In this case, the frame portion 110b is made of a metal such as 42 alloy or Kovar, and has a frame shape with the center punched out. The frame portion 110b is joined to the main surface of the sealing conductor film HB provided so as to surround the outer periphery of one main surface of the substrate portion 110a by brazing or the like. A pair of mounting pads 111 are provided on one main surface of the substrate part 110a exposed in the cavity K1. Furthermore, the other main surface of the container body 110 is provided with an external connection electrode terminal G, for example, a crystal terminal or a ground terminal.

また、蓋部材130は、例えば、Fe−Ni合金(42アロイ)やFe−Ni−Co合金(コバール)などからなる。このような蓋部材130は、キャビティK1を、窒素ガス雰囲気中または真空中などで気密封止される。具体的には、蓋部材130は、窒素雰囲気中または真空中で、容器体110の枠部110b上に載置され、枠部110bの表面の金属と蓋部材130の金属の一部とが溶接されるように所定電流を印加してシーム溶接を行うことにより、枠部110bに接合される。尚、蓋部材130の一方の主面に、凹部を形成したものを用いても良い。   The lid member 130 is made of, for example, an Fe—Ni alloy (42 alloy), an Fe—Ni—Co alloy (Kovar), or the like. Such a lid member 130 hermetically seals the cavity K1 in a nitrogen gas atmosphere or in a vacuum. Specifically, the lid member 130 is placed on the frame part 110b of the container body 110 in a nitrogen atmosphere or in a vacuum, and the metal on the surface of the frame part 110b and a part of the metal of the lid member 130 are welded. As described above, by applying a predetermined current to perform seam welding, the frame portion 110b is joined. In addition, you may use what formed the recessed part in one main surface of the cover member 130. FIG.

導電性接着剤DSは、シリコーン樹脂の中に導電性フィラーが含有されているものであり、導電性粉末としては、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、チタン(Ti)、ニッケル(Ni)、ニッケル鉄(NiFe)、またはこれらの組み合わせを含むものが用いられている。   The conductive adhesive DS contains a conductive filler in a silicone resin. As the conductive powder, aluminum (Al), molybdenum (Mo), tungsten (W), platinum (Pt), Palladium (Pd), silver (Ag), titanium (Ti), nickel (Ni), nickel iron (NiFe), or a combination thereof is used.

尚、容器体110は、アルミナセラミックスから成る場合、所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得たセラミックグリーンシートの表面に外部接続用電極端子G、水晶振動素子搭載パッド111等となる導体ペーストを、また、セラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内にビア導体となる導体ペーストを従来周知のスクリーン印刷によって塗布するとともに、これを複数枚積層してプレス成形した後、高温で焼成することにより製作される。   In addition, when the container body 110 is made of alumina ceramics, external connection electrode terminals G, crystal vibration element mounting pads are formed on the surface of a ceramic green sheet obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent or the like to a predetermined ceramic material powder. In addition, a conductive paste to be a via conductor is applied to a through-hole previously punched by punching a ceramic green sheet or the like by a conventionally known screen printing, and a plurality of these are applied. After being laminated and press-molded, it is manufactured by firing at a high temperature.

本発明の一つの実施形態の水晶振動素子120において、一対の励振用電極122の対向部が一対の接続パッド124の離間領域に向かって張り出している張り出し部125を有していることによって、張り出し部125の分だけ一対の励振用電極122の対向部を拡張することができ、水晶振動素子120が小型化された場合にも等価直列容量C1を十分に確保して水晶振動素子120の振動特性を向上させることができる。   In the crystal resonator element 120 according to one embodiment of the present invention, the opposing portions of the pair of excitation electrodes 122 have the protruding portion 125 that protrudes toward the separation region of the pair of connection pads 124, thereby extending the protruding portion. The opposing portions of the pair of excitation electrodes 122 can be expanded by the portion 125, and even when the crystal resonator element 120 is downsized, the equivalent series capacitance C1 is sufficiently ensured and the vibration characteristics of the crystal resonator element 120 are obtained. Can be improved.

また、本発明の一つの実施形態の水晶振動素子120において、張り出し部125の少なくとも一部が、平面視して、一対の接続パッド124間まで延在していることによって、一対の励振用電極122の対向部をさらに拡張することができるので、水晶振動素子120が小型化された場合にも等価直列容量C1を十分に確保して水晶振動素子120の振動特性をさらに向上させることができる。   In addition, in the crystal resonator element 120 according to one embodiment of the present invention, at least a part of the projecting portion 125 extends between the pair of connection pads 124 in a plan view, whereby a pair of excitation electrodes. Since the facing portion of 122 can be further expanded, even when the crystal resonator element 120 is downsized, the equivalent series capacitance C1 can be sufficiently secured to further improve the vibration characteristics of the crystal resonator element 120.

また、本実施形態の水晶デバイス100によれば、水晶振動素子120が収容されるキャビティK1を有し、一対の接続パッド124に電気的に接続される搭載パッド111が設けられた容器体110と、等価直列容量を増大した水晶振動素子120とを備えたことによって、電子機器等を構成するマザーボードに水晶デバイス100を搭載する際に、マザーボードと水晶デバイスの間で発生した浮遊容量が水晶振動素子120に付与しても、水晶振動素子120の等価直列容量が大きければ、水晶振動素子120の周波数感度が十分に大きいため、水晶デバイス100の発振周波数が変動することを低減することができる。よって、水晶デバイス100の周波数変動に対するマザーボードと水晶デバイスの間で発生した浮遊容量の影響を低減することができる。   Further, according to the crystal device 100 of the present embodiment, the container body 110 having the cavity K1 in which the crystal resonator element 120 is accommodated and provided with the mounting pads 111 that are electrically connected to the pair of connection pads 124, Since the quartz resonator element 120 having an increased equivalent series capacitance is provided, when the quartz device 100 is mounted on a motherboard constituting an electronic device or the like, the stray capacitance generated between the motherboard and the quartz device is generated by the quartz resonator element. Even if it is applied to 120, if the equivalent series capacitance of the crystal resonator element 120 is large, the frequency sensitivity of the crystal resonator element 120 is sufficiently large, so that fluctuations in the oscillation frequency of the crystal device 100 can be reduced. Therefore, the influence of the stray capacitance generated between the mother board and the quartz device on the frequency fluctuation of the quartz device 100 can be reduced.

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。前記実施形態においては、水晶振動素子120の励振用電極122から張り出し部125の少なくとも一部が、平面視して、一対の接続パッド124間まで延在していることを説明したが、図7に示すように、張り出し部125が一対の接続パッド124の離間領域に向かって張り出しており、一対の接続パッド124間に張り出し部125がなくても構わない。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. In the above embodiment, it has been described that at least a part of the projecting portion 125 extends from the excitation electrode 122 of the crystal resonator element 120 to the space between the pair of connection pads 124 in plan view. As shown in FIG. 6, the overhanging portion 125 protrudes toward the separation region of the pair of connection pads 124, and the overhanging portion 125 may not be provided between the pair of connection pads 124.

また、図8に示すように、水晶振動素子120の第2の主面にのみ接続パッド124を設け、張り出し部125が、上述した水晶素板121の第1の主面の接続パッドが設けられていた位置の一部を含むようにして水晶素板121の短辺方向に向かって張り出すように設けられていても構わない。このようにすることにより、励振用電極122の面積をさらに大きくすることができるので、水晶振動素子120の小型化を図りつつ等価直列容量をさらに増大させることができる。   8, the connection pad 124 is provided only on the second main surface of the crystal resonator element 120, and the overhanging portion 125 is provided with the connection pad on the first main surface of the crystal base plate 121 described above. It may be provided so as to protrude in the short side direction of the quartz base plate 121 so as to include a part of the position. By doing so, the area of the excitation electrode 122 can be further increased, so that the equivalent series capacitance can be further increased while reducing the size of the crystal resonator element 120.

前記実施形態においては、水晶デバイスの一例である水晶振動子として説明したが、水晶発振器でも構わない。水晶発振器は、第1のパッケージと第2のパッケージと水晶振動素子と蓋部材と、集積回路素子とで主に構成されている。その水晶発振器の第1のパッケージの第1の主面に形成されている第1の凹部空間内に水晶振動素子が搭載され、第1の凹部空間は蓋部材により気密封止されている。また、第2のパッケージの第1の主面に形成される第2の凹部空間内に集積回路素子が搭載されており、第1のパッケージの他方の主面に形成されている第2のパッケージ接続用端子と第2のパッケージの主面に形成された第1のパッケージ接続用電極端子が接合された構造となっている。   In the above-described embodiment, the crystal resonator, which is an example of a crystal device, has been described. However, a crystal oscillator may be used. The crystal oscillator is mainly configured by a first package, a second package, a crystal resonator element, a lid member, and an integrated circuit element. A crystal resonator element is mounted in a first recess space formed in the first main surface of the first package of the crystal oscillator, and the first recess space is hermetically sealed by a lid member. An integrated circuit element is mounted in a second recess space formed on the first main surface of the second package, and the second package is formed on the other main surface of the first package. The connection terminal and the first package connection electrode terminal formed on the main surface of the second package are joined.

前記実施形態においては、水晶デバイスの一例である水晶振動子として説明したが、水晶発振器でも構わない。水晶発振器は、1つのパッケージに第1の凹部空間と第2の凹部空間を設けられている点が前述した水晶発振器と相違する。この水晶発振器は、パッケージの第1の主面に形成される第1の凹部空間内に、圧電振動素子が搭載され、パッケージの他方の主面に形成される第2の凹部空間内に集積回路素子が搭載されており、第1の凹部空間が蓋部材により気密封止されている構造となっている。   In the above-described embodiment, the crystal resonator, which is an example of a crystal device, has been described. However, a crystal oscillator may be used. The crystal oscillator is different from the crystal oscillator described above in that the first recess space and the second recess space are provided in one package. In this crystal oscillator, a piezoelectric vibration element is mounted in a first concave space formed on the first main surface of the package, and an integrated circuit is formed in a second concave space formed on the other main surface of the package. The element is mounted, and the first recess space is hermetically sealed by the lid member.

110・・・容器体
110a・・・基板部
110b・・・枠部
111・・・搭載パッド
120・・・水晶振動素子
121・・・水晶素板
122・・・励振用電極
123・・・引き出し電極
124・・・接続パッド
125・・・張り出し部
130・・・蓋部材
DS・・・導電性接着剤
K1・・・キャビティ
G・・・外部接続用電極端子
100・・・水晶デバイス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Container body 110a ... Board | substrate part 110b ... Frame part 111 ... Mounting pad 120 ... Crystal oscillation element 121 ... Crystal base plate 122 ... Excitation electrode 123 ... Lead-out Electrode 124: Connection pad 125 ... Overhang 130 ... Lid member DS ... Conductive adhesive K1 ... Cavity G ... Electrode terminal for external connection 100 ... Crystal device

Claims (4)

水晶素板と、
前記水晶素板を介し対向するようにして前記水晶素板の表面に設けられ、平面視矩形状である一対の励振用電極と、
前記水晶素板の一端側に離間して設けられ、各々が前記励振用電極に電気的に接続されている一対の接続パッドと、
前記一対の接続パッドの内の一つと電気的に接続され、前記励振用電極の一つの角部から引き出された引き出し電極と、を備え、
前記一対の励振用電極の対向部が、前記一対の接続パッドの離間領域に向かって張り出している張り出し部を有し、
前記張り出し部が、前記引き出し電極とつながるようにして設けられていることを特徴とする水晶振動素子。
Crystal base plate,
A pair of excitation electrodes provided on the surface of the crystal element plate so as to face each other through the crystal element plate, and having a rectangular shape in plan view;
A pair of connection pads that are spaced apart from one end of the quartz base plate and are each electrically connected to the excitation electrode;
A lead electrode electrically connected to one of the pair of connection pads and led out from one corner of the excitation electrode;
The opposed portions of the pair of excitation electrodes have a projecting portion projecting toward the separation region of the pair of connection pads,
The crystal vibrating element, wherein the protruding portion is provided so as to be connected to the extraction electrode.
前記張り出し部の少なくとも一部が、平面視して、前記一対の接続パッド間まで延在していることを特徴とする請求項1に記載の水晶振動素子。   2. The crystal resonator element according to claim 1, wherein at least a part of the projecting portion extends between the pair of connection pads in a plan view. 前記励振用電極又は前記張り出し部の角部が、平面視して、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の水晶振動素子。   3. The crystal resonator element according to claim 1, wherein a corner portion of the excitation electrode or the projecting portion is formed in an arc shape in plan view. 請求項1乃至請求項3に記載の水晶振動素子と、
前記水晶振動素子が収容されるキャビティを有し、前記一対の接続パッドに電気的に接続される搭載パッドが設けられた容器体と、前記キャビティを気密封止するように容器体に接合された蓋部材と、を備えた水晶デバイス。
The crystal resonator element according to claim 1, and
A container body having a cavity in which the crystal resonator element is accommodated and provided with a mounting pad electrically connected to the pair of connection pads, and joined to the container body so as to hermetically seal the cavity A crystal device comprising: a lid member;
JP2015144555A 2015-07-22 2015-07-22 Quartz vibrating element and quartz crystal device Active JP6086950B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015144555A JP6086950B2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Quartz vibrating element and quartz crystal device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015144555A JP6086950B2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Quartz vibrating element and quartz crystal device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011166303A Division JP5804825B2 (en) 2011-07-29 2011-07-29 Quartz vibrating element and quartz crystal device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015195606A true JP2015195606A (en) 2015-11-05
JP6086950B2 JP6086950B2 (en) 2017-03-01

Family

ID=54434239

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015144555A Active JP6086950B2 (en) 2015-07-22 2015-07-22 Quartz vibrating element and quartz crystal device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6086950B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002111435A (en) * 2000-09-29 2002-04-12 Kyocera Corp Piezo oscillator and piezoelectric device equipped with it
JP2006270465A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Daishinku Corp Method for adjusting frequency characteristics of piezoelectric vibrator
JP2010206270A (en) * 2009-02-27 2010-09-16 Daishinku Corp Piezoelectric vibration device
JP2012114495A (en) * 2010-11-19 2012-06-14 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibrating reed and piezoelectric vibrator

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002111435A (en) * 2000-09-29 2002-04-12 Kyocera Corp Piezo oscillator and piezoelectric device equipped with it
JP2006270465A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Daishinku Corp Method for adjusting frequency characteristics of piezoelectric vibrator
JP2010206270A (en) * 2009-02-27 2010-09-16 Daishinku Corp Piezoelectric vibration device
JP2012114495A (en) * 2010-11-19 2012-06-14 Seiko Epson Corp Piezoelectric vibrating reed and piezoelectric vibrator

Also Published As

Publication number Publication date
JP6086950B2 (en) 2017-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5337791B2 (en) Piezoelectric vibrator
JP5804825B2 (en) Quartz vibrating element and quartz crystal device
JP2010200102A (en) Piezoelectric oscillator, and manufacturing method thereof
JP2012142691A (en) Piezoelectric device
JP5101651B2 (en) Piezoelectric vibrator
JP5144732B2 (en) Piezoelectric vibrator
JP2013042396A (en) Crystal device
JP2012182567A (en) Piezoelectric device
JP5819053B2 (en) Piezoelectric vibrator
JP5144731B2 (en) Piezoelectric vibrator
JP2009267866A (en) Piezoelectric oscillator
JP2012119920A (en) Piezoelectric device
JP5689702B2 (en) Piezoelectric device
JP5188932B2 (en) Piezoelectric oscillator
JP6086950B2 (en) Quartz vibrating element and quartz crystal device
JP5980564B2 (en) Crystal element and crystal device
JP5368135B2 (en) Piezoelectric device
JP2010239342A (en) Piezoelectric device
JP5751800B2 (en) Piezoelectric vibrator
JP2009207066A (en) Piezoelectric device
JP2008035304A (en) Piezoelectric vibrator
JP2010011267A (en) Piezoelectric oscillator
JP2012099928A (en) Piezoelectric device
JP2010258947A (en) Piezoelectric device
JP5188933B2 (en) Piezoelectric oscillator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150811

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160630

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160712

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160826

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170131

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170131

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6086950

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350