JP2017200093A - 水晶デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
からなる水晶片を備えた水晶素子が用いられる。このような水晶素子では、水晶片に励振電極部、引出部および配線部からなる金属パターンが設けられている。励振電極部は、振動部の両主面に設けられており、引出部は、保持部の下面に一対で設けられており、配線部は、励振電極部と引出部とを電気的に接続するように設けられている。
導電性接着材による水晶素子と搭載パッドとの接着強度が弱くなってしまい、水晶デバイスが外部から力を受けた場合、例えば、水晶デバイスが落下した場合、水晶素子が素子搭載部材から外れてしまい出力信号が出力されない虞がある。また、水晶素子が素子搭載部材から外れることがなくとも、引出部と搭載パッドとの電気的接続が不安定となり出力信号が不安定となってしまう虞がある。
保持部に設けられている引出部、および、励振電極部と引出部とを電気的に接続している配線部からなる金属パターンとを有する水晶素子と、上面に搭載パッドが設けられている基板部を備え、
基板部の上面側に水晶素子を実装している素子搭載部材と、素子搭載部材の上面に接合された蓋体と、搭載パッドと引出部との間、および、貫通孔内に設けられている導電性接着材と、からなる。
基板部の上面側に水晶素子を実装している素子搭載部材と、素子搭載部材の上面に接合された蓋体と、搭載パッドと引出部との間、および、貫通孔内に設けられている導電性接着材と、からなる。このようにすることで、素子搭載部材に水晶素子を実装している導電性接着材の、水晶素子の接着面積を多くすることができる。
このため、水晶素子と搭載パッドとの接着強度を従来と比較して高くすることができ、水晶デバイスが外部から力を受けた場合、例えば、水晶デバイスが落下した場合、水晶素子が素子搭載部材から外れること低減、または、引出部と搭載パッドとの電気的信号が不安定となることを低減させることが可能となる。よって、水晶デバイスの出力信号が不安定となることを軽減させることができる。
水晶デバイスは、例えば、全体として略直方体形状となっている電子部品である。水晶デバイスは、例えば、長辺または短辺の長さが、0.6mm〜5.9mmであり、上下方向の厚さが、0.2mm〜2.5mmとなっている。
素子搭載部材110に設けられている搭載パッド111と電気的に接続されており、ひいては、素子搭載部材110に設けられている複数の外部端子112のいずれか二つと電気的に接続されている。
このとき、発振回路は、例えば、水晶片121の厚みすべり振動のうち基本波振動を利用する。
図4(a)は、水晶素子120の上面を平面視したときの平面図であり、図4(b)は、水晶素子120の下面を上面側から透視したときの平面透視図である。図5は、図4(a)のC−C断面における断面図である。
このような形状にすることで、平板状の水晶片を用いた場合と比較して、エネルギー閉じ込めの効果を向上させることができ、ひいては、等価直列抵抗値を小さくすることができる。水晶片121の形状は、平面視すると、略矩形となっており、その主面は、X軸に平行な長辺およびZ´軸に平行な短辺を有する矩形である。このような水晶片121は、X軸方向を長手方向としている。
励振電極部123aに挟まれている部分を厚みすべり振動させることができる。このとき、厚みすべり振動は、励振電極部123aに挟まれていない振動部121aの外縁側へも厚み振動が伝搬している。
振動部121aの上下方向の厚みと比較して厚くなっている。また、保持部121bの下面には、一対の引出部123bが設けられている。
の導電性接着材140の影響を徐々に減衰させ、導電性接着材140で接着したことによる励振電極部123aに挟まれている部分の振動への影響を低減させることができる。このとき、振動部121aの上面と保持部121bの上面とが同一平面上に位置している。従って、水晶片121は、水晶片121の長辺に沿って断面視したとき、片持ち梁形状となっている。このようにすることで、励振電極部123aに挟ま
れている部分から振動部121aの外縁まで漏れ出た振動を、傾斜部121cにより徐々に減衰させつつ、導電性接着材140により保持部121bの下面を接着したときの導電性接着材140の影響を徐々に減衰させ、導電性接着材140で接着したことによる励振電極部123aに挟まれている部分の振動への影響をさらに低減させることができる。
傾斜部121cと搭載パッド111とが上下方向に位置している状態となっており、例えば、振動部121aの傾斜部121c側の辺と、基板部110aの他方の短辺側を向く搭載パッド111の辺とが上下方向に位置している状態となっている。このようにすることで、搭載パッド111と励振電極部123aとが上下方向に位置しないようにしつつ、搭載パッド111と励振電極部123aとの距離を短くすることができる。このため、
搭載パッド111と励振電極部123aとの間で静電容量が生じることを抑えつつ、搭載パッド111と励振電極部123aとの間で水晶デバイスの外部から受ける影響を軽減させることが可能となる。この結果、水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
導電性接着材140と水晶素子120との接着面積を、貫通孔122が形成されていない場合と比較して多くすることができる。このため、水晶素子120と搭載パッド111との接着強度を従来と比較して高くすることができ、水晶デバイスが外部から力を受けた場合、例えば、水晶デバイスが落下した場合、水晶素子120が素子搭載部材110から外れることを軽減、
または、引出部123bと搭載パッド111との電気的信号が不安定となることを軽減させることが可能となる。よって、水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
振動部121aに設けられている励振電極部123aにまで導電性接着材140拡がり付着することを軽減させることができる。この結果、励振電極部123aに導電性接着材140が付着し周波数が変動し水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
この結果、水晶デバイスが外部から力を受けた場合、例えば、水晶デバイスが落下した場合、水晶素子120が素子搭載部材110から外れることを軽減、または、引出部123bと搭載パッド111との電気的信号が不安定となることを軽減させることが可能となる。よって、水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
励振電極部123aに挟まれている部分が最も振動するが、励振電極部123aの外縁から振動部121aの外縁に向かって振動が漏れでた状態となっている。本実施形態では、振動部121aのY´Z´平面に導電性接着材140を設けないようにすることで、励振電極部123aの外縁から振動部121aの外縁に向かって漏れでた振動が貫通孔122に満たされた導電性接着材140を介して保持部121bへ伝搬することなく、
導電性接着材140で接着することにより励振電極部123aに挟まれている部分の振動が阻害されることを低減させている。
このとき、水晶ウエハの上面を平面視すると、振動部121a、保持部121bおよび傾斜部121cとなる部分に感光性レジストが残留しており、水晶ウエハの下面を平面視すると、振動部121aおよび傾斜部121cとなる部分に感光性レジストが残留しておらず、かつ、保持部121bとなる部分に感光性レジストが残留している。その後、露出している金属膜を剥離させ、水晶ウエハの一部を露出した状態にさせ、所定のエッチング溶液に浸漬させ、
水晶ウエハを所定のパターンでエッチングする。最後に、水晶ウエハの主面上に残留している感光性レジストおよび金属膜を剥離させる。このようにして、水晶片121の一部が連結されている水晶ウエハを形成する。水晶片121の一部が連結されている水晶ウエハは、水晶片121となる部分を個片化して用いてもよいし、励振電極部123a、引出部123bおよび配線部123cからなる金属パターン123を水晶ウエハの状態で形成してもよい。
保持部121bは、水晶片121を平面視して、Z´軸に平行な辺が、0.4mm〜2.8mmとなっており、X軸に平行な辺が、0.1mm〜1.5mmとなっている。保持部121bの上下方向の厚みは、30μm〜100μmとなっている。
例えば、ニッケル、クロム、ニクロムまたはチタンのいずれかが用いられる。水晶と密着性のよい金属を用いることで、水晶と密着しにくい金属材料を第二金属層に用いることができる。第二金属層は、例えば、金、金を含む合金、銀または銀を含む合金のいずれか一つが用いられる。このように第二金属層には、金属材料の中で電気抵抗率が比較的低く、安定した材料が用いられる。電気抵抗率が比較的低い材料を用いることで、
金属パターン123自身の抵抗率を低くすることができ、この結果、水晶素子120の等価直列抵抗値が大きくなることを低減させることが可能となる。また、安定した金属材料を第二金属層に用いることで、水晶素子120が周囲の空気と反応し金属パターン123の重さが増加し、水晶素子120の周波数が変化し、水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
別の観点では、引出部123bは、保持部121bの下面に二つ並んで設けられている。
導電性接着材140は、水晶と比較すると金属材料との接着強度が強いため、貫通孔122の内壁面に設けられている金属パターン123の面積を大きくすることで、水晶素子120と導電性接着材140との接着強度をより高めることができる。この結果、水晶デバイスが外部から力を受けた場合、例えば、水晶デバイスが落下した場合、水晶素子120が素子搭載部材110から外れることを低減、
または、引出部123bと搭載パッド111との電気的信号が不安定となることを低減させることが可能となる。よって、水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
この水晶ウエハの両主面に金属パターン123となる金属膜を形成する。次に、この金属膜上に感光性レジストを塗布し、所定のパターンに露光・現像する。現像後の水晶ウエハを平面視すると、金属パターン123となる部分には、感光性レジストが残留している状態となっている。その後、所定のエッチング溶液に浸漬させ、感光性レジストが残っていない部分の金属膜を除去し、最後に、残留していた感光性レジストを除去する。
このようにすることで、水晶片121の所定の部分に金属パターン123を形成している。なお、励振電極部123a、引出部123bおよび配線部123cを同時に形成している場合について説明しているが、それぞれ別々に形成してもよいし、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いずに、
スパッタリング技術または蒸着技術を用いて形成してもよいし、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術とスパッタリング技術または蒸着技術とを組み合わせて形成してもよい。
上面に搭載パッド111が設けられている基板部110aを備え、基板部110aの上面側に水晶素子120を実装している素子搭載部材110と、素子搭載部材110の上面に接合された蓋体130と、搭載パッド111と引出部123bとの間、および、貫通孔122内に設けられている導電性接着材140と、からなる。
水晶素子120が素子搭載部材110から外れることを軽減、または、引出部123bと搭載パッド111との電気的信号が不安定となることを軽減させることが可能となる。よって、水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
この結果、励振電極部123aに導電性接着材140が付着し周波数が変動し水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
水晶素子120が素子搭載部材110から外れることを軽減、または、引出部123bと搭載パッド111との電気的信号が不安定となることを軽減させることが可能となる。よって、水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
この結果、水晶デバイスが外部から力を受けた場合、例えば、水晶デバイスが落下した場合、水晶素子120が素子搭載部材110から外れることを軽減、または、引出部123bと搭載パッド111との電気的信号が不安定となることを軽減させることが可能となる。よって、水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
断面視して、傾斜部121cと搭載パッド111とが上下方向に位置している状態となっており、例えば、振動部121aの傾斜部121c側の辺と、基板部110aの他方の短辺側を向く搭載パッド111の辺とが上下方向に位置している状態となっている。このようにすることで、搭載パッド111と励振電極部123aとが上下方向に位置しないようにしつつ、
搭載パッド111と励振電極部123aとの距離を短くすることができる。このため、搭載パッド111と励振電極部123aとの間で静電容量が生じることを抑えつつ、搭載パッド111と励振電極部123aとの間で水晶デバイスの外部から受ける影響を軽減させることが可能となる。この結果、水晶デバイスの出力信号が不安定となることを低減させることができる。
励振電極部123aの外縁から振動部121aの外縁に向かって漏れでた振動が貫通孔122に満たされた導電性接着材140を介して保持部121bへ伝搬することなく、導電性接着材140で接着することにより励振電極部123aに挟まれている部分の振動が阻害されることを低減させている。
例えば、素子搭載部材は、上面および下面に凹部を有する断面H型であってもよい。
110a・・・基板部
110b・・・壁部
111・・・搭載パッド
112・・・外部端子
120・・・水晶素子
121・・・水晶片
121a・・・振動部
121b・・・保持部
121c・・・傾斜部
122・・・貫通孔
123・・・金属パターン
123a・・・励振電極部
123b・・・引出部
123c・・・配線部
130・・・蓋体
140・・・導電性接着材
Claims (6)
- 平板状の振動部および平板状の保持部を備え、前記振動部と前記保持部との境界部分に貫通孔が形成されている水晶片と、前記振動部に設けられている励振電極部、前記保持部に設けられている引出部、および、前記励振電極部と前記引出部とを電気的に接続している配線部からなる金属パターンとを有する水晶素子と、
上面に搭載パッドが設けられている基板部を備え、前記基板部の上面側に前記水晶素子を実装している素子搭載部材と、
前記素子搭載部材の上面に接合された蓋体と、
前記搭載パッドと前記引出部との間、および、前記貫通孔内に設けられている導電性接着材と、
からなることを特徴とする水晶デバイス。 - 請求項1に記載の水晶デバイスであって、
前記保持部の上下方向の厚みが前記振動部の上下方向の厚みより厚くなっており、
前記水晶片は、前記振動部と前記保持部との間に、上下方向の厚みが前記振動部から前記保持部にかけて徐々に厚くなっている傾斜部も備えており、
前記貫通孔が前記傾斜部に形成されている
ことを特徴とする水晶デバイス。 - 請求項2に記載の水晶デバイスであって、
前記水晶素子の下面を平面視したとき、
前記引出部が、前記保持部から前記傾斜部を跨って前記振動部まで設けられている
ことを特徴とする水晶デバイス。 - 請求項2または請求項3に記載の水晶デバイスであって、
平面透視して、前記搭載パッドと前記傾斜部とが重なっている
ことを特徴とする水晶デバイス。 - 請求項2乃至請求項4に記載の水晶デバイスであって、
前記金属パターンの一部が前記貫通孔の内壁面に設けられている
ことを特徴とする水晶デバイス。 - 請求項2乃至請求項5に記載の水晶デバイスであって、
前記振動部の上面および前記保持部の上面が同一平面上に位置し、
断面視して、前記貫通孔内に設けられている前記導電性接着材の長さが、前記保持部の下面から前記振動部の下面までの長さと同じとなっている
ことを特徴とする水晶デバイス。
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020053802A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 株式会社村田製作所 | 振動素子及び振動子 |
US11290081B2 (en) | 2019-02-28 | 2022-03-29 | Seiko Epson Corporation | Resonator element, resonator device, oscillator, electronic device, and vehicle |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03235409A (ja) * | 1990-02-09 | 1991-10-21 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 超薄板圧電共振子の固定部構造 |
JP2004173050A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶振動子及びその製造方法 |
JP2012253630A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Seiko Epson Corp | 圧電振動素子、圧電振動子、電子デバイス、及び電子機器 |
JP2016034061A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 京セラクリスタルデバイス株式会社 | 水晶素子および水晶デバイス |
-
2016
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03235409A (ja) * | 1990-02-09 | 1991-10-21 | Toyo Commun Equip Co Ltd | 超薄板圧電共振子の固定部構造 |
JP2004173050A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 水晶振動子及びその製造方法 |
JP2012253630A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Seiko Epson Corp | 圧電振動素子、圧電振動子、電子デバイス、及び電子機器 |
JP2016034061A (ja) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 京セラクリスタルデバイス株式会社 | 水晶素子および水晶デバイス |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020053802A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 株式会社村田製作所 | 振動素子及び振動子 |
JP7283044B2 (ja) | 2018-09-26 | 2023-05-30 | 株式会社村田製作所 | 振動素子及び振動子 |
US11290081B2 (en) | 2019-02-28 | 2022-03-29 | Seiko Epson Corporation | Resonator element, resonator device, oscillator, electronic device, and vehicle |
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