JP2017200065A - Piezoelectric vibrator - Google Patents

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浩三 澁谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric vibrator which is compatible with miniaturization and thinning and which can stably support a tuning fork type piezoelectric vibrating piece.SOLUTION: The other end side 202 of a base portion 20 of a tuning-fork type quartz-crystal vibrating piece 2 is cantilevered and joined to the two mounting pads 3a, 3b provided inside the container 1 via bonding materials 8, 9. Junctions J1, J2 between the tuning-fork type crystal vibrating piece 2 and the two mounting pads 3a, 3b are separated from each other. The imaginary straight line VL1 passing through the junctions J1, J2 is inclined with respect to the width direction of the base portion 20 in plan view.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は音叉型圧電振動片を用いた圧電振動子に関する。   The present invention relates to a piezoelectric vibrator using a tuning fork type piezoelectric vibrating piece.

音叉型水晶振動片を用いた圧電振動子は、時計等の基準信号源として古くから用いられている。このような圧電振動子は、その外観が略直方体状である表面実装型のものが普及している(特許文献1参照)。近年では、圧電振動子の小型化および薄型化が進行しており、例えばウエアラブル機器やICカード等の内部に実装される圧電振動子においては特に薄型化が求められるようになってきている(例えば圧電振動子の全高が0.45mm以下)。   Piezoelectric vibrators using tuning-fork type crystal vibrating pieces have long been used as reference signal sources for watches and the like. As such a piezoelectric vibrator, a surface-mounted type whose appearance is a substantially rectangular parallelepiped is widely used (see Patent Document 1). In recent years, piezoelectric vibrators have been reduced in size and thickness. For example, piezoelectric vibrators mounted inside wearable devices, IC cards, and the like have been required to be particularly thin (for example, The total height of the piezoelectric vibrator is 0.45 mm or less).

前記圧電振動子として音叉型水晶振動子を例に挙げると、音叉型水晶振動子(以下、水晶振動子と略)は図7乃至8に示すように、音叉型水晶振動片(以下、水晶振動片と略)14と、当該水晶振動片を収容する凹部17を備えた直方体状の絶縁性容器(以下、容器と略)13と、凹部17を包囲する堤部の上面と接合されることで水晶振動片14を気密封止する平板状の蓋15(図7では図示省略)と、が主な構成部材となっている。容器13の凹部17の内底面170には、水晶振動片14と電気機械的に接続される搭載パッド16a,16bが設けられている。   Taking a tuning fork crystal resonator as an example of the piezoelectric resonator, a tuning fork crystal resonator (hereinafter abbreviated as a crystal resonator) is a tuning fork crystal resonator element (hereinafter referred to as a crystal resonator) as shown in FIGS. 14, a rectangular parallelepiped insulating container (hereinafter abbreviated as container) 13 having a concave portion 17 that accommodates the quartz crystal vibrating piece, and an upper surface of a bank portion that surrounds the concave portion 17. A flat lid 15 (not shown in FIG. 7) for hermetically sealing the quartz crystal vibrating piece 14 is a main component. On the inner bottom surface 170 of the concave portion 17 of the container 13, mounting pads 16 a and 16 b that are electromechanically connected to the crystal vibrating piece 14 are provided.

前述した容器は、複数のセラミックシートを積層した状態で焼成によって一体成形されているのが一般的であるが、薄型化に対応するためにはセラミックシートの積層数を極力少なくする必要がある。例えば図8に示す例では、容器13は、板状の底板部13aと、底板部13aの上面外周部に積層される枠部13bの2層で構成されている。このような層構成の場合、最小限の積層数で容器を構成することができる。しかし2層構成の容器の場合、底板部13aと枠部13bとで形成される凹部17の内底面170(底板部13aの上面)に、水晶振動片14との隙間を確保するための段部を形成することができなくなる。このため2層構成の容器の場合は、タングステン等のメタライズ処理によって前記搭載パッドの厚みを、特許文献1のように段差部が存在する場合の搭載パッドの厚みよりも厚肉に形成する必要がある。図8では搭載パッド16a,16bは、厚肉化のために2回のメタライズ処理によって2段構成となっている。   The container described above is generally integrally formed by firing in a state where a plurality of ceramic sheets are laminated, but in order to cope with the reduction in thickness, it is necessary to reduce the number of laminated ceramic sheets as much as possible. For example, in the example shown in FIG. 8, the container 13 is configured by two layers of a plate-like bottom plate portion 13 a and a frame portion 13 b that is stacked on the outer peripheral portion of the upper surface of the bottom plate portion 13 a. In the case of such a layer configuration, the container can be configured with a minimum number of layers. However, in the case of a container having a two-layer structure, a step portion for securing a gap with the crystal vibrating piece 14 on the inner bottom surface 170 (the upper surface of the bottom plate portion 13a) of the concave portion 17 formed by the bottom plate portion 13a and the frame portion 13b. Cannot be formed. For this reason, in the case of a container having a two-layer structure, it is necessary to form a thickness of the mounting pad thicker than a thickness of the mounting pad in the case where a stepped portion exists as in Patent Document 1 by a metallization process such as tungsten. is there. In FIG. 8, the mounting pads 16a and 16b have a two-stage structure by two metallization processes for thickening.

前記水晶振動片14は、基部140と、当該基部の一端側1401から同一方向に伸長する一対の振動腕141,141と、基部140の側端部から基部の幅方向の一方に向かって突出する突出部142を備えた音叉形状の圧電振動片である。水晶振動片14は、基部の他端側1402が、容器の搭載パッド16a,16b上に導電性接着剤や金属バンプ等の接合材(18,19)によって片持ち支持接合される。前記接合材として金属バンプを用いて水晶振動片を搭載パッド上に超音波接合する場合、微小な領域で確実な導電接合が行えることから水晶振動子の小型化に好適である(例えば略直方体状の水晶振動子の平面視における外形寸法が縦1.6mm、横1.0mm)。   The quartz crystal vibrating piece 14 protrudes from the side end portion of the base portion 140 toward one side in the width direction of the base portion, a pair of vibrating arms 141 and 141 extending in the same direction from one end side 1401 of the base portion. This is a tuning-fork-shaped piezoelectric vibrating piece provided with a protrusion 142. The other end side 1402 of the base of the crystal vibrating piece 14 is cantilevered and supported on the mounting pads 16a and 16b of the container by a bonding material (18, 19) such as a conductive adhesive or a metal bump. When the crystal resonator element is ultrasonically bonded onto the mounting pad using metal bumps as the bonding material, it is suitable for miniaturization of the crystal resonator because it can perform reliable conductive bonding in a minute region (for example, substantially rectangular parallelepiped shape) The external dimensions of the quartz crystal resonator in plan view are 1.6 mm in length and 1.0 mm in width).

特開2014−82538号JP 2014-82538 A

前述した2層構成の容器を用いた水晶振動子の場合、蓋の下面と水晶振動片の上面との間の鉛直方向における隙間と、水晶振動片の下面と凹部の内底面との間の鉛直方向の隙における隙間とは、3層以上で構成された容器における前記各隙間に比べて非常に狭くなる。このため、水晶振動片の搭載パッド上への搭載後の,水晶振動片の水平度のばらつきによっては、図8に示すように水晶振動片14の自由端側が下方(凹部の内底面170側)に傾いた状態で搭載パッド16a,16b上に片持ち支持接合されたものが発生することがある。この場合、水晶振動子が外部衝撃を受けたときに、水晶振動片14の自由端側が下方(矢印で示す方向)に撓んで、水晶振動片14の先端部(自由端)が凹部の内底面170と接触する虞がある。水晶振動片の先端部が凹部の内底面と接触すると、当該先端部が破損して不発振になったり、発振周波数が所定の規格から逸脱したりする等の不具合につながってしまう。   In the case of the crystal resonator using the two-layer container described above, the vertical gap between the lower surface of the lid and the upper surface of the crystal vibrating piece, and the vertical distance between the lower surface of the crystal vibrating piece and the inner bottom surface of the recess The gaps in the directional gaps are very narrow compared to the gaps in a container composed of three or more layers. Therefore, depending on the variation in the level of the crystal resonator element after the crystal resonator element is mounted on the mounting pad, as shown in FIG. 8, the free end side of the crystal resonator element 14 is downward (the inner bottom surface 170 side of the recess). May be cantilevered on the mounting pads 16a and 16b in a tilted state. In this case, when the crystal resonator receives an external impact, the free end side of the crystal vibrating piece 14 bends downward (in the direction indicated by the arrow), and the tip portion (free end) of the crystal vibrating piece 14 is the inner bottom surface of the recess. There is a risk of contact with 170. If the tip of the crystal vibrating piece comes into contact with the inner bottom surface of the recess, the tip will be damaged and non-oscillation may occur, or the oscillation frequency may deviate from a predetermined standard.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、小型化・薄型化に対応するとともに、音叉型圧電振動片を安定して支持することができる圧電振動子を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of such points, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrator that can support a reduction in size and thickness and can stably support a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece. Is.

上記目的を達成するために請求項1に係る発明は、基部と当該基部の一端側から同一方向に伸長する一対の振動腕を備えた音叉型圧電振動片の前記基部の他端側が、容器の内部に設けられた2つの搭載パッド上に接合材を介して片持ち支持接合された圧電振動子であって、前記音叉型圧電振動片と前記2つの搭載パッドとの各接合部は互いに離間し、前記各接合部を通る仮想直線は、平面視において前記基部の幅方向に対して傾斜している。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is characterized in that the other end side of the base portion of the tuning fork-type piezoelectric vibrating piece having a base portion and a pair of vibrating arms extending in the same direction from one end side of the base portion is A piezoelectric vibrator, which is cantilevered and supported on two mounting pads provided inside via a bonding material, wherein each joint between the tuning fork type piezoelectric vibrating piece and the two mounting pads is separated from each other. The virtual straight line passing through each joint is inclined with respect to the width direction of the base in plan view.

上記発明によれば、音叉型圧電振動片と2つの搭載パッドとの各接合部が互いに離間するとともに、前記各接合部を通る仮想直線は平面視において前記基部の幅方向に対して傾斜している。このような位置関係で2つの接合部が配置されることによって、2つの接合部が基部の幅方向と平行に配置された場合に比べて、音叉型圧電振動片の搭載パッドへの搭載後の水平度を向上させることができる。これにより、圧電振動子の耐衝撃性能を向上させることができる。   According to the invention, the joints between the tuning fork type piezoelectric vibrating piece and the two mounting pads are separated from each other, and the virtual straight line passing through the joints is inclined with respect to the width direction of the base in a plan view. Yes. By arranging the two joints in such a positional relationship, compared to the case where the two joints are arranged parallel to the width direction of the base, the tuning fork-type piezoelectric vibrating piece after being mounted on the mounting pad is reduced. The level can be improved. Thereby, the impact resistance performance of the piezoelectric vibrator can be improved.

また、上記目的を達成するために請求項2に係る発明は、前記各接合部は、平面視で前記基部の領域内であって、基部の振動腕の振動の節点に対して基部の他端側に位置している。   In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, each of the joints is in the region of the base in a plan view, and the other end of the base with respect to the vibration node of the vibration arm of the base Located on the side.

上記発明によれば、各接合部が基部の振動腕の振動の節点を避けた領域で、かつ基部の他端側に位置しているため、一対の振動腕の振動を阻害することなく振動腕の振動の振動漏れを抑制することができる。これにより、音叉型圧電振動片を安定して片持ち支持することができるとともに、圧電振動子の等価抵抗値を低減させることができる。   According to the above invention, since each joint is located in the region avoiding the vibration node of the base vibrating arm and on the other end side of the base, the vibrating arm does not hinder the vibration of the pair of vibrating arms. The vibration leakage of the vibration can be suppressed. As a result, the tuning fork type piezoelectric vibrating piece can be stably cantilevered and the equivalent resistance value of the piezoelectric vibrator can be reduced.

また、上記目的を達成するために請求項3に係る発明は、前記基部が当該基部の他端面または側面から突出する突出部を備え、平面視において、前記各接合部のうち一方の接合部が前記突出部に位置し、他方の接合部が前記基部の領域内に位置している。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 is characterized in that the base portion includes a protruding portion that protrudes from the other end surface or the side surface of the base portion, and one of the connecting portions is in a plan view. Located in the protrusion, the other joint is located in the region of the base.

上記発明によれば、一方の接合部が、振動腕からより離間した突出部に位置しているため、振動腕の振動の振動漏れを抑制することができる。そして他方の接合部が基部の領域内に位置しているため、前記振動漏れを抑制して圧電振動子の等価抵抗値を低減させつつ、音叉型圧電振動片を安定して片持ち支持することができる。   According to the above invention, since one of the joint portions is located at the protruding portion that is further away from the vibrating arm, vibration leakage of vibration of the vibrating arm can be suppressed. Since the other joint is located within the base region, the tuning fork type piezoelectric vibrating piece can be stably supported in a cantilever manner while suppressing the vibration leakage and reducing the equivalent resistance value of the piezoelectric vibrator. Can do.

以上のように本発明によれば、小型化・薄型化に対応するとともに、音叉型圧電振動片を安定して支持することができる圧電振動子を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric vibrator that can support a reduction in size and thickness and can stably support a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece.

本発明の実施形態に係る水晶振動子の封止前の上面模式図Schematic top view of a crystal resonator before sealing according to an embodiment of the present invention. 図1のA−A線における断面模式図Schematic sectional view taken along line AA in FIG. 本発明の実施形態に係る水晶振動片の表面模式図Surface schematic diagram of quartz crystal resonator element according to an embodiment of the present invention 本発明の実施形態に係る水晶振動片の裏面模式図The back surface schematic diagram of the crystal vibrating piece which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施形態の変形例に係る水晶振動子の封止前の上面模式図The upper surface schematic diagram before sealing of the crystal resonator which concerns on the modification of embodiment of this invention 本発明の実施形態の他の変形例に係る水晶振動片の上面模式図Schematic top view of a quartz crystal resonator element according to another modification of the embodiment of the present invention 従来の水晶振動子の封止前の上面模式図Schematic diagram of the top surface of a conventional crystal unit before sealing 図6のB−B線における断面模式図Schematic cross-sectional view along line BB in FIG.

以下、本発明の実施形態を圧電振動子として音叉型水晶振動子を例に挙げ、図1乃至4を参照しながら説明する。本発明の実施形態における水晶振動子は、略直方体状のパッケージからなる表面実装型の音叉型水晶振動子(以下、水晶振動子と略)である。本実施形態では水晶振動子の平面視の外形寸法は、縦1.2mm、横1.0mmとなっている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4, taking a tuning fork type crystal resonator as an example of a piezoelectric resonator. The crystal resonator in the embodiment of the present invention is a surface mount type tuning fork type crystal resonator (hereinafter, abbreviated as a crystal resonator) formed of a substantially rectangular parallelepiped package. In this embodiment, the external dimensions of the crystal resonator in plan view are 1.2 mm in length and 1.0 mm in width.

図1に示すように本実施形態における水晶振動子は、絶縁性材料を基材とする容器1と、音叉型水晶振動片2と、容器1と接合されることによって音叉型水晶振動片2を気密に封止する平板状の蓋(図示省略)とが主な構成部材となっている。なお図1乃至2では説明の便宜上、前記蓋を取り除いた状態で表示している。また、図1乃至2では音叉型水晶振動片に設けられた各種電極等の記載を省略している。   As shown in FIG. 1, the crystal resonator according to this embodiment includes a container 1 made of an insulating material as a base material, a tuning fork type crystal vibrating piece 2, and a tuning fork type crystal vibrating piece 2 bonded to the container 1. A flat lid (not shown) that hermetically seals is a main component. 1 and 2 are shown with the lid removed for convenience of explanation. 1 and 2, the description of various electrodes provided on the tuning-fork type quartz vibrating piece is omitted.

音叉型水晶振動片2は、容器1の凹部(5)に収容された後、蓋が当該凹部を覆うように容器1の開口端に接合されることによって気密に封止される。容器1と蓋とは封止材(図示省略)を介して接合される。例えば封止材として金錫(AuSn)等の合金を加熱雰囲気下で溶融させて蓋と容器とを接合する融着法や、ガラス樹脂を封止材として加熱雰囲気下で溶融させて蓋と容器とを接合する方法等が用いられる。   The tuning-fork type crystal vibrating piece 2 is hermetically sealed by being accommodated in the recess (5) of the container 1 and then being joined to the opening end of the container 1 so as to cover the recess. The container 1 and the lid are joined via a sealing material (not shown). For example, a fusion method in which an alloy such as gold tin (AuSn) is melted in a heating atmosphere as a sealing material to join the lid and the container, or a glass resin is melted in a heating atmosphere as a sealing material and the lid and the container are melted And the like are used.

容器1はアルミナ等のセラミックを基材とした絶縁性材料から成る箱状体であり、2枚のセラミックグリーンシート1a,1bを積層して一体焼成することによって成形されている(図2参照)。容器1は平面視枠状の堤部6の内側に平面視矩形状の凹部5を有している。   The container 1 is a box-shaped body made of an insulating material based on a ceramic such as alumina, and is formed by laminating two ceramic green sheets 1a and 1b and firing them integrally (see FIG. 2). . The container 1 has a concave portion 5 having a rectangular shape in plan view inside a bank portion 6 having a frame shape in plan view.

そして凹部5の内底面101の一短辺側には、音叉型水晶振動片2と導電接合される2つの搭載パッド3a,3bが互いに隙間を空けた状態で配置されている。これら2つの搭載パッド3a,3bは、音叉型水晶振動片2が接合材を介して搭載される電極パッドであり、容器1の外底面102の4隅に設けられた4つの外部接続端子4のうちの2つと電気的に接続されている。これら2つの搭載パッド3a,3bは、互いに異極となっている。   On one short side of the inner bottom surface 101 of the recess 5, two mounting pads 3 a and 3 b that are conductively bonded to the tuning fork type crystal vibrating piece 2 are arranged with a gap therebetween. These two mounting pads 3a and 3b are electrode pads on which the tuning-fork type crystal vibrating piece 2 is mounted via a bonding material, and are the four external connection terminals 4 provided at the four corners of the outer bottom surface 102 of the container 1. It is electrically connected to two of them. These two mounting pads 3a and 3b have different polarities.

搭載パッド3a,3bは、モリブデンメタライズ層の上面にニッケルめっき層が形成され、さらにその上層に金めっき層が積層された構成となっている。これらのめっき層は電解めっき法によって形成されている。   The mounting pads 3a and 3b have a structure in which a nickel plating layer is formed on the upper surface of the molybdenum metallized layer and a gold plating layer is further stacked thereon. These plating layers are formed by an electrolytic plating method.

搭載パッド3aは、図示しない内部配線および容器1の第1層目のシート(1a)の角部に設けられた側面導体(キャスタレーション)を経由して、容器の外底面102の4つの外部接続端子4のうちの1つと電気的に接続されている。そして搭載パッド3bは、前記第1層目シートの前記角部に対して対角の位置にある角部に設けられた側面導体を経由して4つの外部接続端子4のうちの他の1つの外部接続端子と電気的に接続されている。   The mounting pad 3a is connected to four external connections on the outer bottom surface 102 of the container via an internal wiring (not shown) and a side conductor (castellation) provided at a corner of the first layer sheet (1a) of the container 1. It is electrically connected to one of the terminals 4. The mounting pad 3b is connected to the other one of the four external connection terminals 4 via a side conductor provided at a corner located diagonally to the corner of the first layer sheet. It is electrically connected to the external connection terminal.

搭載パッド3a,3bは平面視略矩形となっており、搭載パッド3aは搭載パッド3bに比べて、その平面視の面積が相対的に大きくなっている。これは音叉型水晶振動片の形状と接合部の位置を考慮したものとなっている。具体的には平面視略矩形の搭載パッド3aの長辺方向(図1において符号「X」で示す方向)は、平面視矩形状の凹部5の短辺に対して略平行となるように配置されている。そして平面視略矩形の搭載パッド3bの短辺方向(図1において符号「X」で示す方向)は、凹部5の短辺に対して略平行となるように配置されている。なお本実施形態では前記2つの搭載パッドは平面視で異なる面積となっているが、2つの搭載パッドが平面視で同一の面積であってもよい。   The mounting pads 3a and 3b are substantially rectangular in plan view, and the mounting pad 3a has a relatively larger area in plan view than the mounting pad 3b. This takes into account the shape of the tuning-fork type crystal vibrating piece and the position of the joint. Specifically, the long side direction (the direction indicated by the symbol “X” in FIG. 1) of the mounting pad 3a having a substantially rectangular shape in plan view is arranged so as to be substantially parallel to the short side of the concave portion 5 having a rectangular shape in plan view. Has been. The short side direction of the mounting pad 3 b having a substantially rectangular shape in plan view (the direction indicated by the symbol “X” in FIG. 1) is arranged so as to be substantially parallel to the short side of the recess 5. In the present embodiment, the two mounting pads have different areas in plan view, but the two mounting pads may have the same area in plan view.

図1に示すように、2つの搭載パッド3a,3bは、平面視矩形状の凹部5の短辺に面する側の周縁が同一の直線上に位置していない。すなわち、搭載パッド3aは搭載パッド3bに対して、容器1の長辺方向(図1において符号「X」で示す方向)に距離dだけずれた位置に配置されている。なお、本実施形態では2つの搭載パッド3a,3bの容器の長辺方向における各寸法は互いに同一となっている。   As shown in FIG. 1, the two mounting pads 3 a and 3 b are not positioned on the same straight line on the side facing the short side of the concave portion 5 having a rectangular shape in plan view. That is, the mounting pad 3a is arranged at a position shifted from the mounting pad 3b by a distance d in the long side direction of the container 1 (the direction indicated by the symbol “X” in FIG. 1). In the present embodiment, the dimensions of the two mounting pads 3a and 3b in the long side direction of the container are the same.

図1に示すように、搭載パッド3aが搭載パッド3bに対して容器1の長辺方向にずれて形成されていることによって、音叉型水晶振動片2の下方に位置する搭載パッドの領域を拡大することができる。これにより、水晶振動子が外部衝撃を受けて、音叉型水晶振動片2の自由端側が鉛直下方に撓んだ場合であっても、金属から成る搭載パッド3aが緩衝材となって当該振動片の基部(詳細は後述)と接触することにより、自由端側が凹部の内底面101と接触するのを抑制することができる。   As shown in FIG. 1, the mounting pad 3a is formed so as to be shifted in the long side direction of the container 1 with respect to the mounting pad 3b, so that the area of the mounting pad located below the tuning-fork type crystal vibrating piece 2 is enlarged. can do. As a result, even when the crystal resonator is subjected to external impact and the free end side of the tuning-fork type crystal vibrating piece 2 is bent vertically downward, the mounting pad 3a made of metal serves as a buffer material and the vibrating piece. By making contact with the base portion (details will be described later), it is possible to prevent the free end side from coming into contact with the inner bottom surface 101 of the recess.

本実施形態では搭載パッド3a,3bの厚みは、セラミックグリーンシートの積層数が3以上の容器において形成される搭載パッドの厚みよりも厚肉に形成されている。これは本実施形態では水晶振動子の薄型化を図るために、容器1を2層構成としたため内底面101に段部が形成されずに平坦面となっているためである。つまり、本実施形態における容器では前記段部が存在しないため、音叉型水晶振動片2が凹部の内底面101に搭載された状態で音叉型水晶振動片の下面(内底面101に対向する面)と、凹部の内底面101との間に或る程度の隙間を確保するために搭載パッドを厚肉に形成している。   In the present embodiment, the mounting pads 3a and 3b are thicker than the mounting pads formed in a container having three or more ceramic green sheets stacked. This is because, in this embodiment, the container 1 has a two-layer structure in order to reduce the thickness of the crystal unit, so that a step portion is not formed on the inner bottom surface 101 and a flat surface is formed. That is, since the stepped portion does not exist in the container according to the present embodiment, the bottom surface of the tuning fork type crystal vibrating piece 2 (the surface facing the inner bottom surface 101) with the tuning fork type crystal vibrating piece 2 mounted on the inner bottom surface 101 of the recess. In order to ensure a certain gap between the inner bottom surface 101 of the recess and the mounting pad, the mounting pad is formed thick.

本実施形態では搭載パッド3a,3bのモリブデン部分はメタライズの最小単位厚みの点から2段に重ね塗りされており、モリブデン部分の表面に形成される2つのめっき層を含めた全体での厚みは0.02mm(0.005〜0.035mm)となっている。なお、モリブデンの代わりにタングステンを用いてもよい。   In this embodiment, the molybdenum portions of the mounting pads 3a and 3b are overlaid in two steps from the point of minimum unit thickness of metallization, and the total thickness including two plating layers formed on the surface of the molybdenum portion is as follows. It is 0.02 mm (0.005 to 0.035 mm). Note that tungsten may be used instead of molybdenum.

搭載パッド3aのモリブデン部分は、凹部の内底面101上の第1パッド3a1と、第1パッド3a1の上に積層される第2パッド3a2との2層で構成されている。同様に、搭載パッド3bのモリブデン部分は、凹部の内底面101上の第1パッド3b1と、第1パッド3b1の上に積層される第2パッド3b2との2層で構成されている。第2パッド3a2,3b2は、第1パッド3a1,3b1に対して、その平面視の面積が一回り小さく形成されている。   The molybdenum portion of the mounting pad 3a is composed of two layers of a first pad 3a1 on the inner bottom surface 101 of the recess and a second pad 3a2 stacked on the first pad 3a1. Similarly, the molybdenum portion of the mounting pad 3b is composed of two layers of a first pad 3b1 on the inner bottom surface 101 of the recess and a second pad 3b2 stacked on the first pad 3b1. The second pads 3a2 and 3b2 are formed so as to have a slightly smaller area in plan view than the first pads 3a1 and 3b1.

図1において、堤部6の上面100には図示しない封止材が平面視で周状に形成されている。この封止材は蓋の容器との接合面の周縁部と対応している。   In FIG. 1, a sealing material (not shown) is formed on the upper surface 100 of the bank portion 6 in a circumferential shape in plan view. This sealing material corresponds to the peripheral edge portion of the joint surface of the lid with the container.

前述した蓋はコバールを基体とする平面視矩形状の金属性の平板であり、当該蓋の表裏面にはニッケルめっき層、金めっき層の順でめっき層が積層されている(図示省略)。そして蓋の容器との接合面の周縁部には、前記金めっき層の上に金錫合金(AuSn)が周状に形成されている。   The lid described above is a metallic flat plate having a rectangular shape in a plan view using Kovar as a base, and a plating layer is laminated on the front and back surfaces of the lid in the order of a nickel plating layer and a gold plating layer (not shown). A gold tin alloy (AuSn) is formed in a circumferential shape on the gold plating layer at the peripheral edge of the joint surface with the lid container.

次に音叉型水晶振動片2について図3乃至4を参照しながら説明する。なお説明の便宜上、音叉型水晶振動片の互いに対向する2つの主面のうち、容器に搭載される際に搭載パッドに対向する側の主面を裏面と呼び、当該裏面の反対側の主面を表面と呼ぶこととする。図3は音叉型水晶振動片2の表面側から見た模式図を、図4は音叉型水晶振動片2の裏面側から見た模式図をそれぞれ表している。   Next, the tuning fork type crystal vibrating piece 2 will be described with reference to FIGS. For convenience of explanation, of the two main surfaces facing each other of the tuning-fork type crystal vibrating piece, the main surface on the side facing the mounting pad when mounted on the container is called the back surface, and the main surface on the opposite side of the back surface Is called the surface. 3 is a schematic diagram viewed from the front surface side of the tuning fork type crystal vibrating piece 2, and FIG. 4 is a schematic diagram viewed from the back side of the tuning fork type crystal vibrating piece 2.

本実施形態において音叉型水晶振動片(以下、水晶振動片と略)2は、音叉形状の水晶振動片に各種電極が付加された圧電振動片となっている。水晶振動片2は図3に示すように、基部20と、基部の一端側201から同一方向に伸長する一対の振動腕21,22と、基部の他端側202から基部の幅方向(図3において符号「X」で示す方向)の両外側に突出する突出部24,24とから成っている。一対の振動腕21,22の先端側(基部の一端側201から遠ざかる側)は、一対の振動腕21,22の各々の腕幅(振動腕の伸長方向と直交する方向における寸法)よりも幅広の部位である幅広部23,23が設けられている。   In the present embodiment, the tuning fork type crystal vibrating piece (hereinafter abbreviated as “crystal vibrating piece”) 2 is a piezoelectric vibrating piece in which various electrodes are added to a tuning fork shaped quartz vibrating piece. As shown in FIG. 3, the quartz crystal vibrating piece 2 includes a base 20, a pair of vibrating arms 21 and 22 extending in the same direction from one end 201 of the base, and a width direction of the base from the other end 202 of the base (FIG. 3). In the direction indicated by the reference sign “X”). The distal ends of the pair of vibrating arms 21 and 22 (side away from the one end side 201 of the base) are wider than the arm widths of the pair of vibrating arms 21 and 22 (dimensions in the direction perpendicular to the extending direction of the vibrating arms). Wide portions 23 and 23 are provided.

水晶振動片2は、1枚のZ板からなる人工水晶ウエハから多数個が一括同時に成形されている。本実施形態では、水晶振動片2の外形はフォトリソグラフィ技術とウェットエッチングを用いることによって成形されている。なお図3乃至4に示すように水晶振動片は、振動腕の伸長方向に水晶の結晶軸のY軸が、振動腕の幅方向にX軸が、振動腕の厚み方向にZ軸がそれぞれ設定されている。   A large number of quartz crystal vibrating pieces 2 are formed simultaneously from an artificial quartz wafer made of one Z plate. In the present embodiment, the external shape of the crystal vibrating piece 2 is formed by using a photolithography technique and wet etching. As shown in FIGS. 3 to 4, the crystal resonator element has the Y axis of the crystal axis of the crystal in the extending direction of the vibrating arm, the X axis in the width direction of the vibrating arm, and the Z axis in the thickness direction of the vibrating arm. Has been.

幅広部23,23の各々の先端隅部は面取り状(C面状)に加工されている。また、一対の振動腕21,22の各々の表裏主面には等価直列抵抗値(Crystal Impedance。以下、CI値と略)を低下させるために平面視矩形状の溝Gが形成されている。なお、基部20は、その一端側201と他端側202との間の領域に、平面視における幅が局所的に狭くなる縮幅部203を有している。   The tip corners of each of the wide portions 23, 23 are processed into a chamfered shape (C surface shape). In addition, a rectangular groove G in plan view is formed on the front and back main surfaces of each of the pair of vibrating arms 21 and 22 in order to reduce an equivalent series resistance value (hereinafter referred to as a CI value). Note that the base portion 20 has a reduced width portion 203 whose width in a plan view is locally narrowed in a region between the one end side 201 and the other end side 202 thereof.

水晶振動片2には異電位で構成された第1の励振電極25および第2の励振電極26と、第1および第2の励振電極25,26からそれぞれ引き出された引出電極27,28とが形成されている。   The quartz crystal resonator element 2 includes a first excitation electrode 25 and a second excitation electrode 26 configured with different potentials, and extraction electrodes 27 and 28 drawn from the first and second excitation electrodes 25 and 26, respectively. Is formed.

また第1および第2の励振電極25,26の一部は、一対の振動腕21,22の溝Gの内部に及んで形成されている。これにより、水晶振動片2を小型化しても一対の振動腕21,22の振動漏れが抑制され、良好なCI値を得ることができる。   Part of the first and second excitation electrodes 25, 26 is formed so as to extend inside the grooves G of the pair of vibrating arms 21, 22. Thereby, even if the quartz crystal vibrating piece 2 is downsized, vibration leakage of the pair of vibrating arms 21 and 22 is suppressed, and a good CI value can be obtained.

第1の励振電極25は、一方の振動腕21の表裏主面と、先端部221の表裏主面を経由して他方の振動腕22の内外側面とに形成されている。同様に第2の励振電極26は、他方の振動腕22の表裏主面と、先端部211の表裏主面を経由して一方の振動腕21の内外側面とに形成されている。   The first excitation electrode 25 is formed on the front and back main surfaces of one vibration arm 21 and the inner and outer surfaces of the other vibration arm 22 via the front and back main surfaces of the tip 221. Similarly, the second excitation electrode 26 is formed on the front and back main surfaces of the other vibrating arm 22 and the inner and outer surfaces of one vibrating arm 21 via the front and back main surfaces of the tip portion 211.

引出電極27,28は、水晶振動片の表面については、図3に示すように基部20の一部の領域(縮幅部および突出部を除いた領域)に形成されている。一方、水晶振動片の裏面については図4に示すように基部20と突出部24,24とに形成されている。基部20に形成された引出電極27により、一方の振動腕21の表裏主面に形成された第1の励振電極25が、他方の振動腕22の内外側面および先端部221の表裏主面に形成された第1の励振電極25に接続されている。同様に基部20に形成された引出電極28により、他方の振動腕22の表裏主面に形成された第2の励振電極26が、一方の振動腕21の内外側面および先端部211の表裏主面に形成された第2の励振電極26に接続されている。   As shown in FIG. 3, the extraction electrodes 27 and 28 are formed in a part of the base portion 20 (region excluding the reduced width portion and the protruding portion) on the surface of the quartz crystal vibrating piece. On the other hand, as shown in FIG. 4, the back surface of the quartz crystal vibrating piece is formed on the base 20 and the protrusions 24 and 24. The first excitation electrode 25 formed on the front and back main surfaces of one vibrating arm 21 is formed on the inner and outer surfaces of the other vibrating arm 22 and the front and back main surfaces of the tip 221 by the extraction electrode 27 formed on the base portion 20. The first excitation electrode 25 is connected. Similarly, the second excitation electrode 26 formed on the front and back main surfaces of the other vibrating arm 22 by the extraction electrode 28 formed on the base portion 20 causes the inner and outer surfaces of the one vibrating arm 21 and the front and back main surfaces of the tip portion 211. The second excitation electrode 26 is connected to the second excitation electrode 26.

本実施形態では水晶振動片の表裏間の電気的接続を、一対の振動腕21,22と基部20との各接続部の間の一端側201の側面および基部20の外側面の各々に及ぶ引出電極27,28を介して行っている。しかしながら、水晶振動片の表裏間の電気的接続手段は当該構成に限らず、基部20の表裏主面の間を貫通する2つの貫通孔を穿孔し、当該貫通孔の内壁面に導電性物質を被着させたスルーホール電極を介して行ってもよい。   In the present embodiment, the electrical connection between the front and back surfaces of the quartz crystal vibrating piece is led out to the side surfaces of the one end side 201 and the outer side surfaces of the base portion 20 between the connection portions of the pair of vibrating arms 21 and 22 and the base portion 20. This is done via the electrodes 27 and 28. However, the electrical connection means between the front and back surfaces of the crystal vibrating piece is not limited to this configuration, and two through holes penetrating between the front and back main surfaces of the base 20 are drilled, and a conductive substance is applied to the inner wall surface of the through hole. You may carry out through the deposited through-hole electrode.

図4に示すように、引出電極27,28は水晶振動片の裏面においては基部の他端側202および突出部24,24の各先端側まで引き出されている。そして、突出部24,24の先端側の各領域は接続電極271,281となっている。これら2つの接続電極271,281は互いに異極となっている。   As shown in FIG. 4, the extraction electrodes 27 and 28 are led out to the other end side 202 of the base portion and the tip ends of the projecting portions 24 and 24 on the back surface of the crystal vibrating piece. And each area | region of the front end side of the protrusion parts 24 and 24 is the connection electrodes 271,281. These two connection electrodes 271 and 281 have different polarities.

前述した第1および第2の励振電極25,26や引出電極27,28、接続電極271,281は、水晶基材上にクロム(Cr)層が成膜され、このクロム層の上に金(Au)層が形成された膜構成となっている。これらの電極は、真空蒸着法やスパッタリング等の成膜手段によって前記層構成の金属膜が水晶ウエハの主面全体に形成された後、フォトリソグラフィ技術とメタルエッチングによって所望のパターンに一括同時に形成されている。なお前記各種電極の層構成は、クロム層の上に金層が形成された膜構成に限らず、他の膜構成であってもよい。   The first and second excitation electrodes 25, 26, the extraction electrodes 27, 28, and the connection electrodes 271, 281 described above have a chromium (Cr) layer formed on a quartz base material, and gold ( A film structure in which an Au) layer is formed. These electrodes are formed simultaneously in a desired pattern by a photolithographic technique and metal etching after the metal film having the above-mentioned layer structure is formed on the entire main surface of the quartz wafer by a film forming means such as vacuum evaporation or sputtering. ing. The layer structure of the various electrodes is not limited to the film structure in which the gold layer is formed on the chromium layer, and may be another film structure.

一対の振動腕21,22の幅広部23,23の表裏主面には、引出電極27,28がそれぞれ引き回されている。水晶振動片の表面側(容器の内底面と対向しない側)における前記引出電極の上面には周波数調整用の金属膜W(周波数調整用錘)が形成されている。この金属膜Wの質量をレーザービーム等のビーム照射やイオンエッチングによって削減することによって、水晶振動片2の周波数が微調整される。   Lead electrodes 27 and 28 are respectively routed on the front and back main surfaces of the wide portions 23 and 23 of the pair of vibrating arms 21 and 22. A frequency adjusting metal film W (frequency adjusting weight) is formed on the upper surface of the extraction electrode on the surface side of the crystal vibrating piece (the side not facing the inner bottom surface of the container). By reducing the mass of the metal film W by beam irradiation such as a laser beam or ion etching, the frequency of the crystal vibrating piece 2 is finely adjusted.

図4に示すように、2つの接続電極271,281の各々の上面には導電性のバンプからなる接合材8,9(本実施形態では、めっきバンプ)が予め形成されている。これら2つの接合材8,9は、いずれも容器の搭載パッド3a,3bとの導電接合に寄与する部材であるが、接合材8は主たる接合に寄与する部材であるのに対し、接合材9は副次的な接合に寄与する部材となっている。なお、本実施形態では、これら2つの接合材8,9は平面視において同一の大きさとなっている。なお2つの接合材8,9は平面視において大小関係を有していてもよい。   As shown in FIG. 4, bonding materials 8 and 9 (in this embodiment, plating bumps) made of conductive bumps are formed in advance on the upper surfaces of the two connection electrodes 271 and 281, respectively. Both of these two bonding materials 8 and 9 are members that contribute to conductive bonding with the mounting pads 3a and 3b of the container, whereas the bonding material 8 is a member that contributes to the main bonding, whereas the bonding material 9 Is a member that contributes to secondary joining. In the present embodiment, these two bonding materials 8 and 9 have the same size in plan view. The two bonding materials 8 and 9 may have a magnitude relationship in plan view.

2つの接合材8,9は平面視で略楕円形状であり、これらのバンプは略同一の厚み(高さ)となっている。平面視略楕円状の接合材8,9は、各接合材の長軸同士が容器1の長辺方向にずれた状態となるように接続電極271,281の上に形成されている。本実施形態では接合材8,9の容器1の長辺方向へのずれの程度は、接合材1個分程度の大きさ(平面視略楕円の短径)となっている。なお、当該ずれの量(寸法)は一例であり、必ずしも接合材1個分程度に限定されるものではない。   The two bonding materials 8 and 9 are substantially elliptical in plan view, and these bumps have substantially the same thickness (height). The bonding materials 8 and 9 that are substantially elliptical in plan view are formed on the connection electrodes 271 and 281 so that the long axes of the bonding materials are shifted in the long-side direction of the container 1. In the present embodiment, the degree of displacement of the bonding materials 8 and 9 in the long side direction of the container 1 is about the size of one bonding material (the minor axis having a substantially elliptical shape in plan view). Note that the amount (size) of the deviation is an example, and is not necessarily limited to about one bonding material.

平面視略楕円状の接合材8における長軸は、基部20の幅方向の中央(一対の振動腕の間の中央)を通り振動腕の伸長方向に伸びる仮想センターラインCLに対して略直交する方向となっている。接合材8は、この仮想センターラインCLに近接する位置に形成されている。そして当該位置は、基部20の振動腕の振動の節点に対して基部の他端側の位置となっている。このように2つの接合材のうち、支点となる一方を仮想センターラインに近接する位置または仮想センターライン上に配置することによって、接合部への振動腕の振動の影響を低減させることができる。その結果、良好なCI値を得ることができる。なお、支点となる接合材(本実施形態では接合材8)の形成位置は、前記仮想センターラインに近接する位置または前記仮想センターライン上に限定されるものではない。   The major axis of the bonding material 8 that is substantially elliptical in plan view is substantially orthogonal to the virtual center line CL that extends in the extending direction of the vibrating arm through the center in the width direction of the base portion 20 (the center between the pair of vibrating arms). It has become a direction. The bonding material 8 is formed at a position close to the virtual center line CL. The position is a position on the other end side of the base portion with respect to the vibration node of the vibrating arm of the base portion 20. Thus, by arranging one of the two bonding materials as a fulcrum at a position close to the virtual center line or on the virtual center line, it is possible to reduce the influence of vibration of the vibrating arm on the bonded portion. As a result, a good CI value can be obtained. In addition, the formation position of the bonding material serving as a fulcrum (the bonding material 8 in the present embodiment) is not limited to the position close to the virtual center line or the virtual center line.

一方、接合材9は1つの突出部24の先端付近の領域に形成されている。なお接合材9が形成されている位置も、基部20の振動腕の振動の節点に対して基部の他端側となっている。   On the other hand, the bonding material 9 is formed in a region near the tip of one protrusion 24. The position where the bonding material 9 is formed is also on the other end side of the base portion with respect to the vibration node of the vibrating arm of the base portion 20.

水晶振動片2に予め形成された2つの接合材8,9と、容器1の2つの搭載パッド3a,3bとは、一対一で導電接合される。そして図3では、音叉型圧電振動片2と2つの搭載パッド3a,3bとの各々の接合部位のことを、接合部J1,J2として表示している。   The two bonding materials 8 and 9 formed in advance on the crystal vibrating piece 2 and the two mounting pads 3a and 3b of the container 1 are conductively bonded on a one-to-one basis. In FIG. 3, the joint portions of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 2 and the two mounting pads 3a and 3b are indicated as joint portions J1 and J2.

図3に示すように、平面視において接合部J1は基部20の領域内に位置し、接合部J2は突出部24の領域内に位置している。そして、各接合部J1,J2を通る仮想直線VL1は、平面視において基部の幅方向(図3において符号「X」で示す方向)に対して傾斜している。なお図3では説明の便宜上、平面視楕円状の各接合材8,9の略中心(O1,O2)同士を通る仮想直線として図示しているが、必ずしも各接合材8,9の略中心(O1,O2)同士を通る必要は無い。すなわち、各接合部J1,J2の各領域の一部を通過する仮想直線であればよい。   As shown in FIG. 3, the joint portion J <b> 1 is located in the region of the base portion 20 and the joint portion J <b> 2 is located in the region of the protruding portion 24 in plan view. The virtual straight line VL1 passing through each of the joints J1 and J2 is inclined with respect to the width direction of the base (a direction indicated by “X” in FIG. 3) in plan view. In FIG. 3, for convenience of explanation, it is illustrated as a virtual straight line passing through the approximate centers (O 1, O 2) of the respective joining materials 8, 9 that are elliptical in plan view. There is no need to pass through O1, O2). That is, any virtual straight line that passes through a part of each region of each joint J1, J2 may be used.

本実施形態における水晶振動片は、基部の幅方向の両外側に向かって突出する突出部が形成された音叉形状となっているが、本発明が適用可能な水晶振動片は当該形状に限定されるものではない。例えば、基部に突出部が形成されていない音叉型水晶振動片であっても本発明は適用可能である。また、基部の他端側から基部の幅方向外側に各々突出した後、振動腕の伸長方向に向きを変えて互いに平行に伸びる左右対称の一対の支持腕が設けられていてもよい。   The quartz crystal resonator element in the present embodiment has a tuning fork shape in which protrusions that protrude toward both outer sides in the width direction of the base portion are formed. However, the quartz crystal resonator element to which the present invention is applicable is limited to the shape. It is not something. For example, the present invention can be applied even to a tuning-fork type crystal vibrating piece in which a protrusion is not formed on the base. Further, a pair of left and right symmetric support arms that extend in parallel with each other by changing the direction in the extending direction of the vibrating arm after protruding from the other end side of the base portion in the width direction of the base portion may be provided.

前記一対の支持腕を有する音叉型水晶振動片の場合、例えば一方の支持腕の先端領域に1つのバンプを設け、他方の支持腕の先端領域から離間した位置にもう1つのバンプを設けるようにしてもよい。容器側の2つの搭載パッドは、これら2つのバンプと対応する位置に形成し、当該2つの搭載パッドと前記2つのバンプとを一対一で導電接合するようにしてもよい。このとき、水晶振動片と2つの搭載パッドとの各接合部を通る仮想直線が、平面視において基部の幅方向に対して傾斜するように2つのバンプが配置されていればよい。   In the case of the tuning-fork type crystal vibrating piece having the pair of support arms, for example, one bump is provided in the tip region of one support arm and another bump is provided in a position separated from the tip region of the other support arm. May be. The two mounting pads on the container side may be formed at positions corresponding to these two bumps, and the two mounting pads and the two bumps may be conductively bonded on a one-to-one basis. At this time, it is only necessary that the two bumps be arranged so that a virtual straight line passing through each joint portion between the crystal vibrating piece and the two mounting pads is inclined with respect to the width direction of the base portion in plan view.

本実施形態では音叉型水晶振動片と搭載パッドとの導電接合は、FCB法(Flip Chip Bonding)を用いて行われる。具体的には音叉型水晶振動片の接合材8,9が形成された面と反対側の主面(表面)を、超音波を印加するためのホーンによって吸着保持する。このホーンには音叉型水晶振動片を吸着保持するための吸引孔が設けられている。保持された音叉型水晶振動片は搭載パッドの上面に対して画像認識手段を用いて位置決め載置される。そして温度と圧力を加えながらホーンから超音波を印加する。これによりバンプと搭載パッドとが超音波接合される。本実施形態では前述したように、水晶振動片の表面については、引出電極27,28が基部20の縮幅部および突出部を除いた領域に形成されている(図3参照)。すなわち、水晶振動片の表面の接合部J1,J2に対応する領域には引出電極が形成されていない。これにより、吸着保持される水晶振動片の表面側の金属(引出電極)が、超音波接合の際に前記ホーンに擦れて損傷したり、当該金属が剥離してホーンに付着・脱落してしまうことによる不具合を回避することができる。   In the present embodiment, conductive bonding between the tuning fork type crystal vibrating piece and the mounting pad is performed using an FCB method (Flip Chip Bonding). Specifically, the main surface (surface) opposite to the surface on which the bonding materials 8 and 9 of the tuning-fork type crystal vibrating piece are formed is adsorbed and held by a horn for applying ultrasonic waves. The horn is provided with a suction hole for sucking and holding the tuning fork type crystal vibrating piece. The held tuning-fork type crystal vibrating piece is positioned and mounted on the upper surface of the mounting pad using image recognition means. Then, an ultrasonic wave is applied from a horn while applying temperature and pressure. Thereby, the bump and the mounting pad are ultrasonically bonded. In the present embodiment, as described above, the extraction electrodes 27 and 28 are formed on the surface of the crystal vibrating piece in the region excluding the reduced width portion and the protruding portion of the base portion 20 (see FIG. 3). That is, the extraction electrode is not formed in a region corresponding to the joints J1 and J2 on the surface of the crystal vibrating piece. As a result, the metal (extraction electrode) on the surface of the quartz crystal vibrating piece to be adsorbed and held is damaged by rubbing against the horn during ultrasonic bonding, or the metal peels off and adheres to and falls out of the horn. It is possible to avoid problems caused by this.

上記構成によれば、水晶振動片2と2つの搭載パッド3a,3bとの各接合部J1,J2が互いに離間するとともに、接合部J1,J2を通る仮想直線VL1は平面視において基部20の幅方向に対して傾斜している。つまり、接合部J1が接合部J2に対して基部の一端側201寄りに位置している。このような位置関係で2つの接合部J1,J2が配置されることによって、2つの接合部が基部の幅方向と平行に配置された場合に比べて、水晶振動片をより安定して支持することができる。その結果、水晶振動片の搭載パッドへの搭載後の水平度を向上させることができる。   According to the above configuration, the joints J1 and J2 between the crystal vibrating piece 2 and the two mounting pads 3a and 3b are separated from each other, and the virtual straight line VL1 passing through the joints J1 and J2 is the width of the base 20 in plan view. Inclined with respect to direction. That is, the joint portion J1 is located closer to the one end side 201 of the base portion than the joint portion J2. By arranging the two joints J1 and J2 in this positional relationship, the crystal vibrating piece is supported more stably than when the two joints are arranged in parallel with the width direction of the base. be able to. As a result, it is possible to improve the levelness after the crystal vibrating piece is mounted on the mounting pad.

また、接合部J1が接合部J2に対して基部の一端側201寄りに位置することにより、支点が自由端側へシフトすることになるため、外部衝撃を受けた際の水晶振動片の自由端側の変位量を減少させることができる。これにより、水晶振動片の自由端と凹部の内底面との接触を防止して、水晶振動子の耐衝撃性能を向上させることができる。   Further, since the joint portion J1 is located closer to the one end side 201 of the base portion with respect to the joint portion J2, the fulcrum shifts to the free end side, so that the free end of the crystal vibrating piece when subjected to an external impact The amount of displacement on the side can be reduced. Thereby, the contact between the free end of the crystal resonator element and the inner bottom surface of the recess can be prevented, and the impact resistance performance of the crystal resonator can be improved.

また上記構成によれば、各接合部J1,J2が基部20の振動腕の振動の節点を避けた領域で、かつ基部の他端側に位置しているため、一対の振動腕21,22の振動を阻害することなく振動腕の振動の振動漏れを抑制することができる。これにより、音叉型水晶振動片を安定して片持ち支持することができるとともに、水晶振動子のCI値を低減させることができる。   Further, according to the above configuration, each joint portion J1, J2 is located in a region avoiding the vibration node of the vibrating arm of the base portion 20 and on the other end side of the base portion. The vibration leakage of the vibration of the vibrating arm can be suppressed without inhibiting the vibration. As a result, the tuning fork type crystal vibrating piece can be cantilevered stably, and the CI value of the crystal resonator can be reduced.

さらに上記構成によれば、2つの接合部の一方(J2)が、振動腕からより離間した突出部24に位置しているため、振動腕の振動の振動漏れを抑制することができる。そして他方の接合部(J1)が基部の領域内に位置しているため、振動漏れを抑制して水晶振動子のCI値を低減させつつ、音叉型水晶振動片を安定して片持ち支持することができる。   Furthermore, according to the above configuration, since one of the two joints (J2) is located at the protrusion 24 that is further away from the vibrating arm, vibration leakage of vibration of the vibrating arm can be suppressed. Since the other joint (J1) is located in the base region, the tuning fork type quartz vibrating piece is stably supported in a cantilever manner while suppressing vibration leakage and reducing the CI value of the quartz resonator. be able to.

なお、2つの接合部が振動腕の伸長方向と平行に整列して配置されている構成(2つの接合部を通る仮想直線が平面視において基部の幅方向に対して直交する構成)の場合は、水晶振動片の搭載後における基部の幅方向における傾きが生じ易くなってしまうが、図3乃至4に示す構成であれば、水晶振動片を安定して支持しつつ、水晶振動片の搭載後における基部の幅方向における傾きも抑制することができる。   In the case of a configuration in which two joint portions are arranged in parallel with the extending direction of the vibrating arm (a configuration in which a virtual straight line passing through the two joint portions is orthogonal to the width direction of the base portion in plan view) The tilt in the width direction of the base portion after mounting the quartz crystal vibrating piece is likely to occur. However, with the configuration shown in FIGS. 3 to 4, the quartz crystal vibrating piece can be stably supported and the quartz vibrating piece can be mounted. Inclination in the width direction of the base portion can also be suppressed.

−本発明の実施形態の変形例−
次に本発明の実施形態の変形例を図5に示す。なお前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の番号を付して、その説明を割愛する。以下、前述した本発明の実施形態との相違点を中心に説明する。
-Variation of the embodiment of the present invention-
Next, a modification of the embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, about the structure same as embodiment of this invention mentioned above, the same number is attached | subjected and the description is omitted. Hereinafter, the difference from the above-described embodiment of the present invention will be mainly described.

図5に示す2つの搭載パッド3b,3cは、図1における搭載パッドと異なり、容器10の長辺方向にずれずに、容器10の短辺方向に整列した状態で凹部12の内底面120に配置されている。つまり、2つの搭載パッド3b,3cの,平面視矩形状の凹部12の短辺に面する側の周縁が同一の直線上に位置している。なお、本発明の実施形態の変形例においても2つの搭載パッドの各々のモリブデン部分は2段構成になっている。   The two mounting pads 3b and 3c shown in FIG. 5 are different from the mounting pads in FIG. 1 on the inner bottom surface 120 of the recess 12 while being aligned in the short side direction of the container 10 without being displaced in the long side direction of the container 10. Has been placed. That is, the peripheral edges of the two mounting pads 3b and 3c on the side facing the short side of the concave portion 12 having a rectangular shape in plan view are positioned on the same straight line. In the modification of the embodiment of the present invention, each molybdenum portion of the two mounting pads has a two-stage configuration.

本発明の実施形態の変形例では、音叉型水晶振動片11の形状が前述した本発明の実施形態と異なっている。具体的には、基部110の幅方向の片側のみに突出する突出部111が形成されている。このように搭載パッドと水晶振動片の各構成が前述した本発明の実施形態と異なっているが、音叉型水晶振動片11と2つの搭載パッド3b,3cとの各接合部J3,J4を通る仮想直線VL2は、平面視において基部の幅方向に対して傾斜するように2つのバンプが配されている。   In a modification of the embodiment of the present invention, the shape of the tuning fork type crystal vibrating piece 11 is different from the above-described embodiment of the present invention. Specifically, a protruding portion 111 protruding only on one side in the width direction of the base portion 110 is formed. As described above, each configuration of the mounting pad and the crystal vibrating piece is different from that of the embodiment of the present invention described above, but passes through the joints J3 and J4 between the tuning fork type crystal vibrating piece 11 and the two mounting pads 3b and 3c. The virtual straight line VL2 is provided with two bumps so as to be inclined with respect to the width direction of the base portion in plan view.

図5に示すような構成によれば、2つの搭載パッドの位置を相対的にずらすことなく、音叉型圧電振動片を安定して片持ち支持することができる。   According to the configuration shown in FIG. 5, the tuning fork type piezoelectric vibrating piece can be stably cantilevered without relatively shifting the positions of the two mounting pads.

−本発明の実施形態の他の変形例−
本発明の実施形態の他の変形例として、図6に示す構成であってもよい。図6では、平面視楕円状の接合材80の長軸が、振動腕の伸長方向と平行となるようにして、基部の一端側寄りに配置されている。なお図6では簡略化のため、搭載パッドを含む容器の図示は省略し、音叉型水晶振動片の外形と接合材(バンプ)のみを図示している。
-Other Modifications of Embodiments of the Present Invention-
As another modification of the embodiment of the present invention, the configuration shown in FIG. 6 may be used. In FIG. 6, the long axis of the bonding material 80 having an elliptical shape in plan view is arranged closer to one end side of the base so as to be parallel to the extending direction of the vibrating arm. In FIG. 6, for simplification, the container including the mounting pad is not shown, and only the outer shape of the tuning-fork type crystal vibrating piece and the bonding material (bump) are shown.

図6においても接合材80は、仮想センターラインCLに近接する位置に形成されている。当該位置は、基部の振動腕の振動の節点に対して基部の他端側の位置となっている。接合材9は前述した本発明の実施形態における形成位置と同じであり、基部の振動腕の振動の節点に対して基部の他端側となっている。本実施形態の他の変形例においても、2つの接合材80,9は、音叉型水晶振動片11と2つの搭載パッド(図示省略)との接合部J5,J6を通る仮想直線VL3が、平面視において基部の幅方向に対して傾斜するように配置されている。   Also in FIG. 6, the bonding material 80 is formed at a position close to the virtual center line CL. The position is a position on the other end side of the base with respect to the vibration node of the vibration arm of the base. The bonding material 9 is the same as the formation position in the above-described embodiment of the present invention, and is on the other end side of the base with respect to the vibration node of the vibration arm of the base. Also in another modification of the present embodiment, the two bonding materials 80 and 9 are configured such that the virtual straight line VL3 passing through the bonding portions J5 and J6 between the tuning fork type crystal vibrating piece 11 and the two mounting pads (not shown) is flat. It arrange | positions so that it may incline with respect to the width direction of a base part in view.

図6に示す構成によれば、平面視楕円状の2つのバンプの各長軸が互いに直交する位置関係となっているため、音叉型水晶振動片の搭載パッドへの搭載後の水平度をより向上させることができる。これは、平面視楕円状の2つのバンプが互いにその長軸方向が異なるように配置されることによって、平面視楕円状の2つのバンプの各長軸方向が同一に配置されている構成に比べて、より安定した支持が可能となるからである。   According to the configuration shown in FIG. 6, since the major axes of the two bumps having an elliptical shape in plan view are orthogonal to each other, the level of the tuning fork type crystal vibrating piece after being mounted on the mounting pad is further improved. Can be improved. Compared to the configuration in which the two major-axis directions of the two elliptical bumps in plan view are arranged identically by arranging the two bumps in the elliptical shape in plan view so that their major axis directions are different from each other. This is because more stable support is possible.

本発明の実施形態では、導電性のバンプから成る接合材の平面視形状を楕円形としたが、円形や長方形等の他の形状であっても本発明は適用可能である。また前記バンプは、めっきバンプに限らず、スタッドバンプであってもよい。これらのバンプは予め圧電振動片側のみに形成しておくだけなく、予め搭載パッド側のみに形成しておいてもよい。   In the embodiment of the present invention, the shape of the bonding material made of conductive bumps in plan view is an ellipse, but the present invention can be applied to other shapes such as a circle and a rectangle. The bumps are not limited to plating bumps, and may be stud bumps. These bumps may be formed not only on the piezoelectric vibration piece side in advance but also on the mounting pad side in advance.

本発明の実施形態では2点からなる接合材を例示したが、例えば図4において右側に突出する突出部24の接続電極281上に、接合材8,9と同じ厚み(高さ)の絶縁性のバンプ(ダミー用バンプ)を形成するようにしてもよい。当該構成の場合、容器側には2つの搭載パッドに加えて、当該搭載パッドと同等の高さのパッド(圧電振動片とは電気的に接続されないダミー用パッド)を設けることによって、3点で音叉型圧電振動片を支持することができるため、より安定して音叉型圧電振動片を支持することができる。   In the embodiment of the present invention, the bonding material consisting of two points is exemplified, but for example, the insulating material having the same thickness (height) as the bonding materials 8 and 9 is formed on the connection electrode 281 of the protruding portion 24 protruding to the right side in FIG. Bumps (dummy bumps) may be formed. In the case of this configuration, in addition to the two mounting pads, a pad having a height equivalent to the mounting pad (a dummy pad that is not electrically connected to the piezoelectric vibrating piece) is provided on the container side at three points. Since the tuning fork type piezoelectric vibrating piece can be supported, the tuning fork type piezoelectric vibrating piece can be supported more stably.

また、前述した本発明の実施形態では、接合材として導電性のバンプを例示したが、バンプに限らず、例えば導電性の接着剤であってもよい。すなわち、前記接合材は導電性を有する物質であればよい。   In the above-described embodiment of the present invention, the conductive bump is exemplified as the bonding material. However, the bonding material is not limited to the bump, and may be, for example, a conductive adhesive. That is, the bonding material only needs to be a conductive material.

本発明の実施形態では音叉型水晶振動子を例に挙げているが、発振回路等を集積化した集積回路素子と音叉型圧電振動片とを組み合わせた圧電発振器にも本発明は適用可能である。   In the embodiment of the present invention, a tuning fork type crystal resonator is taken as an example, but the present invention can also be applied to a piezoelectric oscillator in which an integrated circuit element in which an oscillation circuit or the like is integrated and a tuning fork type piezoelectric vibrating piece are combined. .

本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。   The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

音叉型圧電振動片を用いた圧電振動子の量産に適用できる。   The present invention can be applied to mass production of piezoelectric vibrators using tuning fork type piezoelectric vibrating pieces.

1 容器
2 音叉型水晶振動片
3a、3b、3c 搭載パッド
8、9、80 接合材
J1〜J6 接合部
VL1、VL2、VL3 仮想直線
24、111 突出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container 2 Tuning fork type crystal vibrating piece 3a, 3b, 3c Mounting pad 8, 9, 80 Bonding material J1-J6 Bonding part VL1, VL2, VL3 Virtual straight line 24, 111 Protrusion part

Claims (3)

基部と当該基部の一端側から同一方向に伸長する一対の振動腕を備えた音叉型圧電振動片の前記基部の他端側が、容器の内部に設けられた2つの搭載パッド上に接合材を介して片持ち支持接合された圧電振動子であって、
前記音叉型圧電振動片と前記2つの搭載パッドとの各接合部は互いに離間し、
前記各接合部を通る仮想直線は、平面視において前記基部の幅方向に対して傾斜していることを特徴とする圧電振動子。
The other end of the base of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece having a base and a pair of vibrating arms extending in the same direction from one end of the base is connected to two mounting pads provided inside the container via a bonding material. A cantilever-supported piezoelectric vibrator,
The joint portions of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece and the two mounting pads are separated from each other,
An imaginary straight line passing through each joint is inclined with respect to the width direction of the base in plan view.
前記各接合部は、平面視で前記基部の領域内であって、基部の振動腕の振動の節点に対して基部の他端側に位置していることを特徴とする請求項1に記載の圧電振動子。   The said each junction part is located in the area | region of the said base part in planar view, Comprising: It is located in the other end side of a base part with respect to the vibration node of the vibration arm of a base part. Piezoelectric vibrator. 前記基部が当該基部の他端面または側面から突出する突出部を備え、平面視において、前記各接合部のうち一方の接合部が前記突出部に位置し、他方の接合部が前記基部の領域内に位置していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧電振動子。   The base includes a protrusion that protrudes from the other end surface or side surface of the base, and in a plan view, one of the joints is located at the protrusion, and the other joint is within the region of the base. The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the piezoelectric vibrator is located at a position.
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