JP2019022140A - Vibrating device, manufacturing method of vibration device, oscillator, electronic device, and moving body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動デバイス、振動デバイスの製造方法、発振器、電子機器および移動体に関するものである。 The present invention relates to a vibration device, a method for manufacturing the vibration device, an oscillator, an electronic apparatus, and a moving body.
励振する主振動の振動モードが厚みすべり振動である厚みすべり振動素子は、小型化、高周波数化に適している。そのため、厚みすべり振動素子は、例えば、圧電発振器、電子機器等の多方面で使用されている。特許文献1には、厚みすべり振動するATカット振動素子と、このATカット振動素子を収納するパッケージと、ATカット振動素子をパッケージに固定する導電性接着剤と、を有する振動子が開示されている。
A thickness shear vibration element in which the vibration mode of the main vibration to be excited is thickness shear vibration is suitable for downsizing and higher frequency. Therefore, the thickness shear vibration element is used in various fields such as a piezoelectric oscillator and an electronic device.
また、特許文献1では、12kHzまでの振動周波数帯の外乱(外振)の影響を受け難くするために、導電性接着剤の硬さや厚さについて規定している。しかしながら、使用目的(例えば車載用)によっては、さらに高い振動周波数帯の外乱の影響を受け難くすることが望まれている。
Moreover, in
そこで、特許文献1の構成において、12kHzよりも高い振動周波数帯の外乱の影響を受け難くしようとすると、導電性接着剤の径(厚みすべり振動素子との接合面積)を大きくすることが考えられる。しかしながら、導電性接着剤の径を大きくすると、厚みすべり振動素子の主振動が導電性接着剤を介してパッケージに漏れ易くなり、厚みすべり振動素子のCI(クリスタルインピーダンス)値が大きくなってしまう。
Therefore, in the configuration of
本発明の目的は、外乱の影響を受け難くしつつ、CI値の上昇を抑制することのできる振動デバイス、振動デバイスの製造方法、この振動デバイスを備える発振器、電子機器および移動体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vibration device that can suppress an increase in CI value while being hardly affected by a disturbance, a method for manufacturing the vibration device, an oscillator including the vibration device, an electronic apparatus, and a moving body. It is in.
本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は態様として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or modes.
本発明の一態様に係る振動デバイスは、パッド電極を有する振動素子と、
接続電極が配置されている支持部材と、
前記振動素子と前記支持部材とを接合すると共に、前記パッド電極と前記接続電極とに接触して、前記パッド電極と前記接続電極とを電気的に接続している導電性の接合部材と、を有し、
前記振動素子、前記接合部材および前記支持部材が並ぶ方向に沿った平面視で、前記接合部材と前記振動素子との接合部の全域を内包する最小の矩形領域の面積をS1とし、前記接合部の面積をS2としたとき、0.3≦S2/S1≦0.75の関係を満足することを特徴とする。
これにより、外乱の影響を受け難くしつつ、CI値の上昇を抑制することのできる振動デバイスが得られる。
A vibrating device according to an aspect of the present invention includes a vibrating element having a pad electrode;
A support member on which a connection electrode is disposed;
A conductive bonding member that bonds the vibration element and the support member, and contacts the pad electrode and the connection electrode to electrically connect the pad electrode and the connection electrode; Have
In plan view along the direction in which the vibration element, the bonding member, and the support member are arranged, the area of the smallest rectangular region including the entire area of the bonding portion between the bonding member and the vibration element is S1, and the bonding portion When the area of S2 is S2, the relationship of 0.3 ≦ S2 / S1 ≦ 0.75 is satisfied.
As a result, it is possible to obtain a vibration device that is less susceptible to disturbance and can suppress an increase in CI value.
本発明の振動デバイスでは、前記パッド電極は、前記振動素子の一方の端部に設けられており、前記一方の端部から前記振動素子の他方の端部に向かう方向を第1方向とし、前記第1方向と交差する方向を第2方向としたとき、前記平面視で、前記接合部は、前記第1方向に沿って延在している第1延在部と、前記第2方向に沿って延在している第2延在部と、を有していることが好ましい。
これにより、接合部の形状が、比較的簡単なものとなる。
In the vibration device according to the aspect of the invention, the pad electrode may be provided at one end of the vibration element, and a direction from the one end toward the other end of the vibration element may be a first direction, When the direction crossing the first direction is the second direction, the joining portion extends along the first direction and the second direction in the plan view, and extends along the first direction. It is preferable to have the 2nd extension part extended.
As a result, the shape of the joint becomes relatively simple.
本発明の振動デバイスでは、前記平面視で、前記第1延在部および前記第2延在部は、それぞれ、前記振動素子の外縁に沿って延在していることが好ましい。
これにより、接合部を振動素子の振動部からなるべく遠ざけて配置することができる。そのため、振動素子の振動が、接合部材を介して支持部材に漏れ難くなる。よって、振動素子のCI値の上昇をより効果的に抑制することができる。
In the vibration device according to the aspect of the invention, it is preferable that the first extension portion and the second extension portion each extend along an outer edge of the vibration element in the plan view.
Thereby, a junction part can be arrange | positioned as far as possible from the vibration part of a vibration element. Therefore, the vibration of the vibration element is difficult to leak to the support member via the bonding member. Therefore, an increase in the CI value of the vibration element can be more effectively suppressed.
本発明の振動デバイスでは、前記第1延在部の端部および前記第2延在部の端部を接続している接続部をさらに有し、
前記接続部の幅は、前記第1延在部の幅および前記第2延在部の幅よりも大きいことが好ましい。
これにより、例えば、これらが離間している場合と比較して、接合部の面積を大きくすることができ、接合部材と振動素子との接合強度を高めることができる。
In the vibration device according to the aspect of the invention, the vibration device further includes a connection portion that connects an end portion of the first extension portion and an end portion of the second extension portion,
It is preferable that the width of the connection part is larger than the width of the first extension part and the width of the second extension part.
Thereby, for example, compared with the case where these are separated, the area of a junction part can be enlarged and the joining strength of a joining member and a vibration element can be raised.
本発明の振動デバイスでは、前記振動素子を片持ち梁としたときの共振周波数は、20kHz以上100kHz以下であることが好ましい。
これにより、外乱の影響をより受け難い振動デバイスとなる。
In the vibration device according to the aspect of the invention, it is preferable that the resonance frequency when the vibration element is a cantilever is 20 kHz or more and 100 kHz or less.
As a result, the vibration device is less susceptible to disturbance.
本発明の振動デバイスの製造方法は、パッド電極を有する振動素子と、接続電極が配置されている支持部材と、を準備する工程と、
導電性の接合部材を介して前記振動素子と前記支持部材とを接合すると共に、前記接合部材を前記パッド電極と前記接続電極とに接触させて、前記パッド電極と前記接続電極とを電気的に接続する工程と、を有し、
前記振動素子、前記接合部材および前記支持部材が並ぶ方向に沿った平面視で、前記接合部材と前記振動素子との接合部の全域を内包する最小の矩形領域の面積をS1とし、前記接合部の面積をS2としたとき、0.3≦S2/S1≦0.75の関係を満足することを特徴とする。
これにより、外乱の影響を受け難くしつつ、CI値の上昇を抑制することのできる振動デバイスが得られる。
The method for manufacturing a vibrating device of the present invention includes a step of preparing a vibrating element having a pad electrode and a support member on which a connection electrode is disposed,
The vibration element and the support member are bonded to each other via a conductive bonding member, and the bonding member is brought into contact with the pad electrode and the connection electrode to electrically connect the pad electrode and the connection electrode. Connecting, and
In plan view along the direction in which the vibration element, the bonding member, and the support member are arranged, the area of the smallest rectangular region including the entire area of the bonding portion between the bonding member and the vibration element is S1, and the bonding portion When the area of S2 is S2, the relationship of 0.3 ≦ S2 / S1 ≦ 0.75 is satisfied.
As a result, it is possible to obtain a vibration device that is less susceptible to disturbance and can suppress an increase in CI value.
本発明の振動デバイスの製造方法では、前記接合部材を複数回に分けて前記振動素子および前記支持部材の少なくとも一方に塗布することが好ましい。
これにより、比較的簡単に、接合部材を所望の形状とすることができる。
In the method for manufacturing a vibration device according to the aspect of the invention, it is preferable that the bonding member is applied to at least one of the vibration element and the support member in a plurality of times.
Thereby, a joining member can be made into a desired shape comparatively easily.
本発明の振動デバイスの製造方法では、前記パッド電極は、前記振動素子の一方の端部に設けられており、
前記一方の端部から前記振動素子の他方の端部に向かう方向を第1方向とし、前記第1方向と交差する方向を第2方向としたとき、
前記第1方向および前記第2方向のそれぞれに沿って前記支持部材に前記接合部材を塗布し、前記接合部材に前記振動素子を配置して、前記第1方向に沿って延在している第1延在部および前記第2方向に沿って延在している第2延在部を有する接合部を介して前記支持部材と前記振動素子を接合することが好ましい。
これにより、接合部材の塗布が簡単となると共に、支持部材と振動素子とをより確実に接合することができる。
In the vibrating device manufacturing method of the present invention, the pad electrode is provided at one end of the vibrating element,
When the direction from the one end to the other end of the vibration element is the first direction and the direction intersecting the first direction is the second direction,
The joining member is applied to the support member along each of the first direction and the second direction, the vibration element is disposed on the joining member, and the first member extends along the first direction. It is preferable that the supporting member and the vibration element are bonded via a bonding portion having a first extending portion and a second extending portion extending along the second direction.
Thereby, application | coating of a joining member becomes easy, and a support member and a vibration element can be joined more reliably.
本発明の発振器は、本発明の振動デバイスと、
前記振動素子を発振させる発振回路と、を有することを特徴とする。
これにより、本発明の振動デバイスの効果を享受でき、信頼性の高い発振器が得られる。
The oscillator of the present invention includes the vibration device of the present invention,
And an oscillation circuit that oscillates the vibration element.
Thereby, the effect of the vibration device of the present invention can be enjoyed, and a highly reliable oscillator can be obtained.
本発明の電子機器は、本発明の振動デバイスを有することを特徴とする。
これにより、本発明の振動デバイスの効果を享受でき、信頼性の高い電子機器が得られる。
An electronic apparatus according to the present invention includes the vibration device according to the present invention.
Thereby, the effect of the vibration device of this invention can be enjoyed and a reliable electronic device can be obtained.
本発明の移動体は、本発明の振動デバイスを有することを特徴とする。
これにより、本発明の振動デバイスの効果を享受でき、信頼性の高い移動体が得られる。
The moving body of the present invention includes the vibration device of the present invention.
Thereby, the effect of the vibration device of this invention can be enjoyed and a reliable mobile body is obtained.
以下、本発明の振動デバイス、振動デバイスの製造方法、発振器、電子機器および移動体を図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, a vibrating device, a vibrating device manufacturing method, an oscillator, an electronic apparatus, and a moving object according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the drawings.
<第1実施形態>
まず、本発明の第1実施形態に係る振動デバイスについて説明する。
<First Embodiment>
First, the vibration device according to the first embodiment of the invention will be described.
図1は、本発明の第1実施形態に係る振動デバイスの断面図である。図2は、図1に示す振動デバイスが有する振動素子の平面図である。図3は、図2に示す振動素子の側面図である。図4は、水晶基板のカット角を説明するための図である。図5は、図2に示す振動素子の変形例を示す平面図である。図6は、図2に示す振動素子の裏面図である。図7は、振動デバイスの側面図である。図8は、S2/S1と片持ち梁の共振周波数との関係を示すグラフである。図9は、図1に示す振動デバイスの製造工程を示すフローチャートである。図10および図11は、それぞれ、図1に示す振動デバイスの製造方法を説明するための平面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of the vibration device according to the first embodiment of the invention. FIG. 2 is a plan view of a vibration element included in the vibration device shown in FIG. FIG. 3 is a side view of the vibration element shown in FIG. 2. FIG. 4 is a diagram for explaining the cut angle of the quartz substrate. FIG. 5 is a plan view showing a modification of the vibration element shown in FIG. 6 is a rear view of the vibration element shown in FIG. FIG. 7 is a side view of the vibrating device. FIG. 8 is a graph showing the relationship between S2 / S1 and the resonant frequency of the cantilever beam. FIG. 9 is a flowchart showing manufacturing steps of the vibration device shown in FIG. 10 and 11 are plan views for explaining a method of manufacturing the vibrating device shown in FIG.
なお、各図には、互いに直交する3つの軸として、X軸(第1方向)、Y’軸(第3方向)およびZ’軸(第2方向)が図示されている。また、以下では、X軸に平行な方向を「X軸方向」、Y’軸に平行な方向を「Y’軸方向」、Z’軸に平行な方向を「Z’軸方向」とも言う。また、各軸の矢印先端側を「プラス側」とも言い、反対側を「マイナス側」とも言う。 In each drawing, an X axis (first direction), a Y ′ axis (third direction), and a Z ′ axis (second direction) are shown as three axes orthogonal to each other. Hereinafter, a direction parallel to the X-axis is also referred to as an “X-axis direction”, a direction parallel to the Y′-axis is referred to as a “Y′-axis direction”, and a direction parallel to the Z′-axis is referred to as a “Z′-axis direction”. Further, the arrow tip side of each axis is also referred to as “plus side”, and the opposite side is also referred to as “minus side”.
図1に示すように、本実施形態の振動デバイス1は、振動素子2と、振動素子2を収納するパッケージ7と、振動素子2をパッケージ7に固定する接合部材91、92と、を有している。以下、これら各部について順次説明する。
As illustrated in FIG. 1, the
図2および図3に示すように、振動素子2は、圧電基板である水晶基板3と、水晶基板3に配置された電極4と、を有している。水晶基板3は、三方晶系に属しており、互いに直交する結晶軸X、Y、Zを有している。X軸、Y軸、Z軸は、それぞれ、電気軸、機械軸、光学軸と呼称される。図4に示すように、本実施形態の水晶基板3は、XZ面をX軸の回りに所定の角度θ回転させた平面に沿って切り出された「回転Yカット水晶基板」であり、たとえばθ=35°15’だけ回転させた平面に沿って切り出された場合の基板は「ATカット水晶基板」という。このような水晶基板3を用いることにより優れた温度特性を有する振動素子2となる。ただし、水晶基板3としては、厚みすべり振動を励振することができれば、ATカットの水晶基板に限定されず、例えば、BTカットの水晶基板を用いてもよい。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、以下では、角度θに対応してX軸まわりに回転したY軸およびZ軸を、Y’軸およびZ’軸とする。すなわち、水晶基板3は、Y’軸方向に厚みを有し、XZ’面方向に広がりを有する。
Hereinafter, the Y axis and the Z axis rotated around the X axis corresponding to the angle θ are referred to as a Y ′ axis and a Z ′ axis. That is, the
図2および図3に示すように、水晶基板3は、厚みすべり振動する振動部31と、振動部31の周囲に位置すると共に振動部31と一体化され、振動部31よりも厚みが薄い薄肉部32と、を有している。また、振動部31は、薄肉部32の+Y’側および−Y’側の両方に突出している。すなわち、水晶基板3は、メサ型をなしている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
また、水晶基板3は、Y’軸方向からの平面視で、X軸方向を長辺とし、Z’軸方向を短辺とする略長手形状をなしており、X軸方向マイナス側に端部321を有し、X軸方向プラス側に端部322を有している。そして、端部321は、接合部材91、92により固定された固定端であり、端部322は、自由端である。ただし、水晶基板3の平面視形状としては、特に限定されず、例えば、X軸方向およびZ’軸方向の長さがほぼ等しい正方形状をなしていてもよいし、X軸方向を短辺とし、Z’軸方向を長辺とする長手形状をなしていてもよい。また、X軸方向の基端側に位置する2つの角部がそれぞれC面またはR面に面取りされていてもよい。
The
また、図5に示すように、水晶基板3のX軸方向マイナス側に位置する2つの角部に切り欠き部38が設けられていてもよく、さらに、切り欠き部38に折り取り部39の一部が接続されたままになっていてもよい。なお、折り取り部39は、水晶ウエハ内に形成された水晶基板3を水晶ウエハに連結しておくための部位であり、折り取り部39を折り取ることで水晶ウエハから水晶基板3を離脱させることができ、折り取り部39を折り取る際に、折り取り部39の一部が水晶基板3に残存してしまう場合がある。
Further, as shown in FIG. 5,
図2に示すように、水晶基板3に配置された電極4は、一対の励振電極411、421と、一対のパッド電極412、422と、一対の引出電極413、423と、を有している。励振電極411は、振動部31の表面(Y’軸方向マイナス側の主面)に配置されており、励振電極421は、振動部31の裏面(Y’軸方向プラス側の主面)に、励振電極411と対向して配置されている。パッド電極412、422は、それぞれ、薄肉部32のX軸方向マイナス側の端部321(第1端部)の裏面にZ’軸方向に並んで配置されている。そして、励振電極411とパッド電極412とを接続するように引出電極413が配置され、励振電極421とパッド電極422とを接続するように引出電極423が配置されている。
As shown in FIG. 2, the electrode 4 disposed on the
このような電極4の構成としては、特に限定されず、例えば、Cr(クロム)、Ni(ニッケル)等の下地層に、Au(金)、Al(アルミニウム)等の金属やAu、Alを主成分とする合金を積層した金属被膜で構成することができる。 The configuration of such an electrode 4 is not particularly limited. For example, a base layer such as Cr (chromium) or Ni (nickel) is mainly composed of a metal such as Au (gold) or Al (aluminum), Au, or Al. It can be comprised with the metal film which laminated | stacked the alloy used as a component.
以上、振動素子2について説明したが、振動素子2としては、特に限定されない。例えば、振動部31の厚さが薄肉部32の厚さよりも薄い逆メサ型であってもよいし、振動部31の厚さと薄肉部32の厚さとが等しいフラット型であってもよい。また、水晶基板3の周囲を研削するベベル加工や、上面および下面を凸曲面とするコンベックス加工が施されていてもよい。
Although the
なお、振動素子2のサイズ(長さ、幅)としては、特に限定されない。振動素子2のX軸方向の長さLxは、例えば、1.2mm以上2.0mm以下とすることができる。また、振動素子2のZ’軸方向の長さLzは、例えば、0.9mm以上1.5mm以下とすることができる。また、励振電極411、421のX軸方向の長さLx1は、例えば、0.7mm以上1.2mm以下とすることができる。また、励振電極411、421のZ’軸方向の長さLz1は、例えば、0.7mm以上1.2mm以下とすることができる。また、パッド電極412、422のX軸方向の長さLx2は、例えば、0.2mm以上0.4mm以下とすることができる。また、パッド電極412、422のZ’軸方向の長さLz2は、例えば、0.4mm以上0.6mm以下とすることができる。なお、振動素子2の共振周波数(厚みすべり振動の共振周波数)は、振動部31の厚さTに反比例する。そのため、振動部31の厚さTは、求められる駆動周波数に応じて適宜設定されるが、例えば、10μm以上200μm以下とすることができる。
The size (length, width) of the
図1に示すように、パッケージ7は、上面に開放する凹部711を有するキャビティ状のベース71と、凹部711の開口を塞ぐようにベース71に接合された板状のリッド72と、を有している。そして、凹部711がリッド72によって塞がれることで収納空間Sが形成され、この収納空間Sに振動素子2が収納されている。収納空間Sの雰囲気としては、特に限定されず、例えば、減圧(真空)状態となっていてもよい。また、収納空間S内には窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスが封入されていてもよい。なお、ベース71とリッド72の接合は、特に限定されず、例えば、接着材を介して接合してもよいし、シーム溶接等により接合してもよい。
As shown in FIG. 1, the
ベース71の構成材料としては、特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス等の各種セラミックスを用いることができる。また、リッド72の構成材料としては、特に限定されないが、ベース71の構成材料と線膨張係数が近似する材料であるのが好ましい。例えば、ベース71の構成材料を前述のようなセラミックスとした場合には、リッド72の構成材料としては、コバール等の合金を用いることが好ましい。
The constituent material of the
凹部711の底面には、内部端子731、732が配置されている。また、ベース71の下面には、外部端子741、742が配置されている。また、内部端子731と外部端子741は、図示しない内部配線を介して電気的に接続されており、内部端子732と外部端子742は、図示しない内部配線を介して電気的に接続されている。
図1に示すように、振動素子2は、裏面(Y’軸方向プラス側の主面)を凹部711の底面側に向けて収納空間Sに収納されており、端部321において2つの導電性の接合部材91、92を介して凹部711の底面に接合・固定されている。接合部材91は、内部端子731とパッド電極412とに接触して設けられている。そのため、接合部材91を介して内部端子731とパッド電極412とが電気的に接続されている。一方、接合部材92は、内部端子732とパッド電極422とに接触して設けられている。そのため、接合部材92を介して内部端子732とパッド電極422とが電気的に接続されている。
As shown in FIG. 1, the
なお、接合部材91、92としては、導電性および接着性を有していれば、特に限定されず、例えば、シリコーン系、エポキシ系、アクリル系、ポリイミド系、ビスマレイミド系等の接着材にAu(金)、Ag(銀)、Cu(銅)等の導電性フィラーを分散させたものを用いることができる。
Note that the joining
また、接合部材91、92の硬度としては、特に限定されないが、鉛筆硬度がB以上であることが好ましい。これにより、接合部材91、92が十分に柔軟なものとなり、例えば、振動デバイス1に外振が加わっても、その振動がパッケージ7から振動素子2に伝わるまでに、接合部材91、92によって吸収または緩和される。そのため、外振が振動素子2に伝わり難くなり、振動素子2の振動特性の低下を抑制することができる。また、水晶基板3とベース71との熱膨張率の差に起因して発生する内部応力についても接合部材91、92によって吸収、緩和される。そのため、振動素子2に不要な応力が加わり難く、振動素子2は、安定した振動特性を発揮することができる。なお、鉛筆硬度は、例えば、JIS K5600に準じた方法(鉛筆法)で測定することができる。
Further, the hardness of the joining
次に、接合部材91、92と振動素子2との接合部80の形状について説明する。なお、接合部材91と振動素子2との接合部80と、接合部材92と振動素子2との接合部80と、が同様の構成であるため、以下では、接合部材91と振動素子2との接合部80について代表して説明し、接合部材92と振動素子2との接合部80の構成については、その説明を省略する。
Next, the shape of the joint 80 between the joining
図6に示すように、接合部80は、Y’軸方向プラス側(すなわち振動素子2の裏面側)からの平面視で、振動素子2の角部を跨ぐように形成された略L字状をなしている。具体的には、接合部80は、X軸方向に沿って延在する第1延在部81と、Z’軸方向に沿って延在する第2延在部82と、を有している。そして、第1延在部81のX軸方向マイナス側の端部と、第2延在部82のZ’軸方向マイナス側の端部と、振動素子2の角部において接続されている。また、第1延在部81は、振動素子2のX軸方向に延びる外縁21に沿って配置されており、第2延在部82は、振動素子2のZ’軸方向に延びる外縁22に沿って配置されている。
As shown in FIG. 6, the joining
ここで、Y’軸方向からの平面視で、接合部80の全域を内包し、X軸方向に沿う一対の対向する第1辺QxおよびZ’軸方向に沿う一対の対向する第2辺Qzを有する矩形をなす矩形領域Qを設定し、その最小面積をS1とする。すなわち、最小面積S1は、接合部80の全域を内包し得る限りで矩形領域Qを最も小さくした状態における矩形領域Qの面積(図6においてドットで表示)である。一方で、接合部80の面積(図6において斜線で表示)をS2とする。そして、振動デバイス1では、最小面積S1および面積S2が、0.3≦S2/S1≦0.75の関係を満足している。これにより、S2/S1が過不足なく設定され、その結果、外乱の影響を受け難くしつつ、振動素子2のCI(クリスタルインピーダンス)値の上昇を抑制することができる。このような効果について、以下、詳細に説明する。
Here, in a plan view from the Y′-axis direction, the pair of opposing second sides Qz and the pair of opposing first sides Qx and the Z′-axis direction along the X-axis direction include the entire region of the
図7に示すように、振動素子2の自由端の長さLが短い程、振動素子2を片持ち梁10としたときの共振周波数(以下、単に「片持ち梁10の共振周波数」とも言う。)が高くなる。そのため、例えば、図7中の鎖線で示すように、接合部80のX軸方向の長さを長くして振動素子2の自由端の長さLを短くすることで、片持ち梁10の共振周波数を高くすることができる。これにより、例えば、20kHz程度の振動周波数から、片持ち梁10の共振周波数を遠ざけることができ、20kHz程度までの振動周波数帯の外乱(外振)の影響を受け難くなる。しかしながら、接合部80のX軸方向の幅を大きくすると、接合部80の面積S2が大きくなり過ぎてしまい、接合部材91、92を介して振動素子2の振動が漏れ易くなる。そのため、振動素子2のCI値が大きくなり、振動素子2が発振し難くなる。
As shown in FIG. 7, the shorter the free end length L of the
そこで、接合部80の面積S2を抑えつつ、接合部80のX軸方向の幅を大きくするために、本実施形態では、0.3≦S2/S1≦0.75の関係を満足している。このような関係を満足することで、接合部80の面積S2を十分に小さくすることができ、振動素子2のCI値の上昇を抑制することができる。また、接合部80のX軸方向の幅を十分に確保することで、振動素子2の自由端の長さLが短くなり、片持ち梁10の共振周波数を高くすることができる。そのため、例えば、20kHz程度の振動周波数から、片持ち梁10の共振周波数を遠ざけることができ、20kHz程度までの振動周波数帯の外乱(外振)の影響を受け難くなる。このように、本実施形態の振動デバイス1によれば、外乱の影響を受け難くしつつ、振動素子2のCI値の上昇を抑制することができる。
Therefore, in order to increase the width in the X-axis direction of the joint 80 while suppressing the area S2 of the joint 80, the present embodiment satisfies the relationship of 0.3 ≦ S2 / S1 ≦ 0.75. . By satisfying such a relationship, the area S2 of the joint 80 can be sufficiently reduced, and an increase in the CI value of the
なお、S2/S1<0.3の関係では、接合部80が小さくなり過ぎて、接合部材91、92と振動素子2との接合強度を十分に確保することができない。反対に、0.75<S2/S1の関係では、大きくなり過ぎて、接合部材91、92を介して振動素子2の振動が漏れ易くなる。
Note that, in the relationship of S2 / S1 <0.3, the joining
ここで、図8に、片持ち梁10の共振周波数とS2/S1との関係を示すグラフを載せている。なお、図8に示すグラフは、下記の表1に示すデータをプロットしている。
Here, FIG. 8 is a graph showing the relationship between the resonance frequency of the
図8から、S2/S1が小さくなる程、片持ち梁10の共振周波数が上昇することが分かる。
8 that the resonance frequency of the
また、接合部80のX軸方向の長さ(第1延在部81の長さ)をL’としたとき、長さLx、L’は、0.1≦L’/Lx≦0.4の関係を満足することが好ましく、0.1≦L’/Lx≦0.3の関係を満足することがより好ましい。これにより、接合部80の面積を適度に確保することができる。そのため、接合部材91、92と振動素子2との接合強度を十分に確保すると共に、振動素子2の振動漏れを効果的に抑制することができる。さらに、第1延在部81の長さを十分に長くでき、片持ち梁10の共振周波数を効果的に高くすることができる。
Further, when the length of the joint 80 in the X-axis direction (the length of the first extending portion 81) is L ′, the lengths Lx and L ′ are 0.1 ≦ L ′ / Lx ≦ 0.4. It is preferable to satisfy this relationship, and it is more preferable to satisfy the relationship 0.1 ≦ L ′ / Lx ≦ 0.3. Thereby, the area of the joining
また、Y’軸方向からの平面視で、振動素子2全体の面積をS3としたとき、面積S2、S3は、例えば、0.01≦S2/S3≦0.1の関係を満足することが好ましい。これにより、十分な接合強度を確保しつつ、振動素子2に対して接合部80が大きくなり過ぎることを抑制することができる。そのため、振動素子2の振動漏れを効果的に抑制することができる。
Further, when the area of the
特に、本実施形態では、接合部80は、Y’軸方向からの平面視で、X軸方向に沿って延在した第1延在部81と、Z’軸方向に沿って延在した第2延在部82と、を有する略L字状をなしている。これにより、接合部80の形状が比較的簡単なものとなる。なお、このような構成の場合、第1延在部81は、主に、片持ち梁10の共振周波数を高める機能を有し、第2延在部82は、主に、接合部材91、92と振動素子2との接合強度を高める機能を有している。
In particular, in the present embodiment, the joining
また、前述したように、Y’軸方向からの平面視で、第1延在部81は、振動素子2のX軸方向に延びる外縁21に沿って配置されており、第2延在部82は、振動素子2のZ’軸方向に延びる外縁22に沿って配置されている。これにより、接合部80を振動部31の中心部からなるべく遠ざけて配置することができる。そのため、振動素子2の振動が接合部材91、92を介してパッケージ7に漏れ難くなる。よって、振動素子2のCI値の上昇をより効果的に抑制することができる。
Further, as described above, the first extending
また、本実施形態では、接合部80は、一部がパッド電極412からはみ出して、水晶基板3上に位置している。接合部材91は、パッド電極412よりも水晶基板3と強固に接着するため、このような構成とすることで、接合部材91と振動素子2との接合強度をより高めることができる。
In the present embodiment, a part of the
なお、振動デバイス1の用途(例えば車載用)によっては、15kHz、好ましくは20kHz、さらに好ましくは25kHz程度までの振動周波数帯の外乱の影響を受け難くすることが望まれている。そのため、片持ち梁10の共振周波数としては、特に限定されないが、例えば、20kHz以上であることが好ましく、30kHz以上であることがより好ましく、40kHz以上であることがさらに好ましい。これにより、15kHz程度までの振動周波数から、片持ち梁10の共振周波数を遠ざけることができ、外乱の影響をより受け難い振動デバイス1となる。
It should be noted that depending on the use of the vibration device 1 (for example, for in-vehicle use), it is desired that the
また、片持ち梁10の共振周波数としては、特に限定されないが、例えば、100kHz以下であることが好ましく、90kHz以下であることがより好ましく、80kHz以下であることがさらに好ましい。これにより、片持ち梁10の共振周波数を振動素子2の共振周波数(主振動である厚みすべり振動の共振周波数)から十分に遠ざけることができ、振動素子2のCI値の上昇をより効果的に抑制することができる。
Further, the resonance frequency of the
以上、振動デバイス1について説明した。このような振動デバイス1は、前述したように、パッド電極412、422を有する振動素子2と、内部端子731、732(接続電極)が配置されているベース71(支持部材)と、振動素子2とベース71とを接合すると共に、パッド電極412、422と内部端子731、732とに接触して、パッド電極412、422と内部端子731、732とを電気的に接続している導電性の接合部材91、92と、を有している。また、振動素子2、接合部材91、92およびベース71が並ぶ方向に沿った平面視で、接合部材91、92と振動素子2との接合部80の全域を内包する最小の矩形領域Qの面積をS1とし、接合部80の面積をS2としたとき、0.3≦S2/S1≦0.75の関係を満足している。これにより、前述したように、外乱の影響を受け難くしつつ、振動素子2のCI値の上昇を抑制することができる振動デバイス1が得られる。
The
なお、本実施形態では、支持部材としてベース71を用いているが、これに限定されず、板状をなしていてもよい。言い換えると、本実施形態では、ベース71とリッド72とで振動素子2を収納するパッケージ7を構成しているが、板状のベース71が振動素子2を支持し、振動素子2が外部に露出している構成であってもよい。
In the present embodiment, the
また、前述したように、振動デバイス1では、Y’軸方向からの平面視で、接合部80は、X軸方向に沿って延在している第1延在部81と、Z’軸方向に沿って延在している第2延在部82と、を有している。これにより、接合部80の形状が、比較的簡単なものとなる。そのため、比較的容易に、振動デバイス1を製造することができる。
Further, as described above, in the
また、前述したように、振動デバイス1では、Y’軸方向からの平面視で、第1延在部81および第2延在部82は、それぞれ、振動素子2の外縁に沿って延在している。これにより、接合部80を振動部31の中心部からなるべく遠ざけて配置することができる。そのため、振動素子2の振動が、接合部材91、92を介してパッケージ7に漏れ難くなる。よって、振動素子2のCI値の上昇をより効果的に抑制することができる。
Further, as described above, in the
また、前述したように、振動デバイス1では、第1延在部81の端部および第2延在部82の端部は、接続されている。これにより、例えば、これらが離間している場合と比較して、接合部80の面積S2を大きくすることができ、接合部材91、92と振動素子2との接合強度を高めることができる。
Further, as described above, in the
また、前述したように、振動デバイス1では、振動素子2を片持ち梁10としたときの共振周波数は、20kHz以上100kHz以下であることが好ましい。これにより、前述したように、20kHz程度までの振動周波数から、片持ち梁10の共振周波数を遠ざけることができ、外乱の影響をより受け難い振動デバイス1となる。また、振動素子2のCI値の上昇をより効果的に抑制することができる。
As described above, in the
次に、振動デバイス1の製造方法について説明する。振動デバイス1の製造方法は、図9に示すように、準備工程と、振動素子配置工程と、封止工程と、を有している。
Next, a method for manufacturing the
[準備工程]
まず、ベース71と、振動素子2と、を準備する。
[Preparation process]
First, the
[振動素子配置工程]
次に、図10に示すように、ベース71の凹部711の底面に、例えばディスペンサーを用いて未硬化の接合部材91、92を塗布する。この際、接合部材91、92をそれぞれ複数回に分けて塗布することで、比較的簡単に、接合部材91、92を所望の形状(すなわち、略L字状)とすることができる。例えば、本実施形態では、接合部材91、92をそれぞれX軸方向およびZ’軸方向に沿って8回塗布している。なお、この状態における接合部材91、92の平面視形状は、略L字状となっている。
[Vibration element placement process]
Next, as illustrated in FIG. 10,
次に、図11に示すように、振動素子2を接合部材91、92上に配置し、接合部材91、92を硬化させる。これにより、振動素子2が、接合部材91、92を介してベース71に固定される。また、接合部材91を介して内部端子731およびパッド電極412が電気的に接続され、接合部材92を介して内部端子732およびパッド電極422が電気的に接続される。ここで、前述したように、未硬化の接合部材91、92が予め略L字状に塗布されていることから、接合部材91、92と振動素子2との接合部80も、これと同様に略L字状となる。
Next, as shown in FIG. 11, the
また、この状態では、0.3≦S2/S1≦0.75の関係を満足している。これにより、前述したように、外乱の影響を受け難くしつつ、振動素子2のCI値の上昇を抑制することのできる振動デバイス1となる。
In this state, the relationship of 0.3 ≦ S2 / S1 ≦ 0.75 is satisfied. Thereby, as described above, the
[封止工程]
次に、リッド72を準備し、凹部711内を所望の雰囲気にした状態で、リッド72をベース71の上面に接合する。これにより、振動素子2を収納する収納空間Sが形成され、振動デバイス1が得られる。
[Sealing process]
Next, the
以上、振動デバイス1の製造方法について説明した。このような振動デバイス1の製造方法は、前述したように、パッド電極412、422を有する振動素子2と、内部端子731、732(接続電極)が配置されているベース71(支持部材)と、を準備する工程と、導電性の接合部材91、92を介して振動素子2とベース71とを接合すると共に、接合部材91、92をパッド電極412、422と内部端子731、732とに接触させて、パッド電極412、422と内部端子731、732とを電気的に接続する工程と、を有している。そして、振動素子2、接合部材91、92およびベース71が並ぶ方向に沿った平面視で、接合部材91、92と振動素子2との接合部80の全域を内包する最小の矩形領域Qの面積をS1とし、接合部80の面積をS2としたとき、0.3≦S2/S1≦0.75の関係を満足している。これにより、外乱の影響を受け難くしつつ、振動素子2のCI値の上昇を抑制することができる振動デバイス1が得られる。
The method for manufacturing the
また、前述したように、振動デバイス1の製造方法では、接合部材91、92を複数回に分けて振動素子2およびベース71の少なくとも一方に塗布している。これにより、比較的簡単に、接合部材91、92を所望の形状とすることができる。なお、本実施形態では、未硬化の接合部材91、92をベース71に塗布しているが、これに限定されず、振動素子2に塗布してもよい。また、接合部材91、92の一部(例えば、第1延在部81を形成する部分)をベース71に塗布し、残り(例えば、第2延在部82を形成する部分)を振動素子2に塗布してもよい。
As described above, in the method for manufacturing the
また、前述したように、パッド電極412、412は、振動素子2の一方の端部に設けられている。そして、前記一方の端部から振動素子2の他方の端部に向かう方向を第1方向(X軸方向)とし、第1方向と交差する方向を第2方向(Z’軸方向)としたとき、第1方向および第2方向のそれぞれに沿ってベース71に接合部材91、92を塗布し、接合部材91、92に振動素子2を配置して、X軸方向に沿って延在している第1延在部81およびZ’軸方向に沿って延在している第2延在部82を有する接合部80を介してベース71と振動素子2を接合している。これにより、接合部材91、92の塗布が簡単となると共に、ベース71と振動素子2とをより確実に接合することができる。
Further, as described above, the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る振動デバイスについて説明する。
Second Embodiment
Next, a vibrating device according to a second embodiment of the invention will be described.
図12は、本発明の第2実施形態に係る振動デバイスが有する振動素子の裏面図である。 FIG. 12 is a back view of the resonator element included in the resonator device according to the second embodiment of the invention.
以下、第2実施形態の振動デバイスについて、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。 Hereinafter, the vibration device according to the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
本発明の第2実施形態に係る振動デバイスは、主に、接合部80の形状が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 The vibration device according to the second embodiment of the present invention is mainly the same as the first embodiment described above except that the shape of the joint 80 is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.
図12に示すように、本実施形態の接合部80は、前述した第1実施形態と同様に、X軸方向に沿って延在する第1延在部81と、Z’軸方向に沿って延在する第2延在部82と、を有している。また、第1延在部81のX軸方向マイナス側の端部と第2延在部82のZ’軸方向マイナス側の端部とを接続している接続部83を有し、接続部83の幅W3は、第1延在部81の幅W1および第2延在部82の幅W2よりも大きい。なお、前述した第1実施形態でも、W3>W1、W2の関係を満足しているが、本実施形態では、それよりもW3が大きくなっている。そのため、第1延在部81の内縁811に沿う仮想線LLxおよび第2延在部82の内縁821に沿う仮想線LLzを設定したとき、接続部83の内縁831は、仮想線LLx、LLzの交点Pよりも振動素子2の内側(中央側)に位置している。これにより、例えば、前述した第1実施形態と比較して、接合部材91、92と振動素子2との接合強度を高めることができる。
As shown in FIG. 12, the
なお、本実施形態では、接続部83の内縁831が凹状に湾曲しているが、これに限定されず、例えば、凸状に湾曲していてもよいし、直線状になっていてもよい。
In the present embodiment, the
このような第2実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Also according to the second embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.
<第3実施形態>
次に、本発明の第3実施形態に係る振動デバイスについて説明する。
図13は、本発明の第3実施形態に係る振動デバイスが有する振動素子の裏面図である。
<Third Embodiment>
Next, a vibrating device according to a third embodiment of the invention will be described.
FIG. 13 is a back view of the resonator element included in the resonator device according to the third embodiment of the invention.
以下、第3実施形態の振動デバイスについて、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。 Hereinafter, the vibration device according to the third embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
本発明の第3実施形態に係る振動デバイスは、主に、接合部80の形状が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 The vibration device according to the third embodiment of the present invention is mainly the same as that of the first embodiment described above except that the shape of the joint 80 is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.
図13に示すように、本実施形態の接合部80は、前述した第1実施形態と同様に、X軸方向に沿って延在する第1延在部81と、Z’軸方向に沿って延在する第2延在部82と、を有している。ただし、前述した第1実施形態と異なり、第1延在部81のX軸方向マイナス側の端部と、第2延在部82のZ’軸方向マイナス側の端部と、が接続されていない。すなわち、第1延在部81および第2延在部82は、互いに離間して配置されている。これにより、例えば、前述した第1実施形態と比較して、第1延在部81および第2延在部82の配置の自由度が増す。
As shown in FIG. 13, the
このような第3実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 Also according to the third embodiment, the same effects as those of the first embodiment described above can be exhibited.
<第4実施形態>
次に、本発明の第4実施形態に係る振動デバイスについて説明する。
<Fourth embodiment>
Next, a vibrating device according to a fourth embodiment of the invention will be described.
図14は、本発明の第4実施形態に係る振動デバイスが有する振動素子の裏面図である。 FIG. 14 is a back view of the vibration element included in the vibration device according to the fourth embodiment of the invention.
以下、第4実施形態の振動デバイスについて、前述した第1実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。 Hereinafter, the vibration device according to the fourth embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment described above, and description of similar matters will be omitted.
本発明の第4実施形態に係る振動デバイスは、主に、接合部80の形状が異なること以外は、前述した第1実施形態と同様である。なお、前述した第1実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。 The vibration device according to the fourth embodiment of the present invention is mainly the same as the first embodiment described above except that the shape of the joint 80 is different. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure similar to 1st Embodiment mentioned above.
図14に示すように、本実施形態の接合部80は、前述した第1実施形態と同様に、X軸方向に沿って延在する第1延在部81と、Z’軸方向に沿って延在する第2延在部82と、を有し、第1延在部81のX軸方向マイナス側の端部と、第2延在部82のZ’軸方向マイナス側の端部と、が接続されている。ただし、前述した第1実施形態と異なり、第1延在部81の内縁811と第2延在部82の内縁821とが連続した曲線で構成されている。すなわち、接合部80の内縁801は、凹状に湾曲した曲線(例えば円弧、双曲線、放物線)で構成されている。これにより、例えば、第1延在部81および第2延在部82の長さが同じでも、前述した第1実施形態と比較して、第1延在部81および第2延在部82の先端部を振動部31から離間させることができる。そのため、振動素子2の振動漏れをより効果的に抑制することができる。なお、内縁801は、曲線を部分的に有する線で構成されていてもよい。
As shown in FIG. 14, the
このような第4実施形態によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。 According to the fourth embodiment, the same effect as that of the first embodiment described above can be exhibited.
<第5実施形態>
次に、本発明の第5実施形態に係る発振器について説明する。
図15は、本発明の第5実施形態に係る発振器を示す断面図である。
<Fifth Embodiment>
Next, an oscillator according to a fifth embodiment of the invention will be described.
FIG. 15 is a sectional view showing an oscillator according to the fifth embodiment of the invention.
図15に示す発振器100は、振動デバイス1と、回路素子110(IC)と、を有している。回路素子110は、ベース71の凹部711に固定されており、振動素子2と電気的に接続されている。また、回路素子110は、振動素子2を発振するための発振回路を有しており、回路素子110によって振動素子2を発振すると、発振器100から所定の周波数の信号を取り出すことができる。なお、振動デバイス1としては、例えば、前述した各実施形態のものを用いることができる。
An
このような発振器100は、振動デバイス1と、振動素子2を発振させる発振回路を含む回路素子110と、を有している。そのため、前述した振動デバイス1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
Such an
なお、本実施形態では、回路素子110は、収納空間S内に配置されているが、これに限定されず、収納空間Sの外側、例えば、ベース71の下面に配置されていてもよい。
In the present embodiment, the
<第6実施形態>
次に、本発明の第6実施形態に係る電子機器について説明する。
図16は、本発明の第6実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
<Sixth Embodiment>
Next, an electronic apparatus according to a sixth embodiment of the invention will be described.
FIG. 16 is a perspective view showing an electronic apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.
図16に示すモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューター1100は、本発明の振動デバイスを備える電子機器を適用したものである。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1108を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、発振器100(振動デバイス1)が内蔵されている。なお、発振器としては、特に限定されないが、例えば、前述した実施形態のものを用いることができる。
A mobile type (or notebook type)
このようなパーソナルコンピューター1100(電子機器)は、振動デバイス1を有している。そのため、前述した振動デバイス1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
Such a personal computer 1100 (electronic device) has the
<第7実施形態>
次に、本発明の第7実施形態に係る電子機器について説明する。
図17は、本発明の第7実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
<Seventh embodiment>
Next, an electronic apparatus according to a seventh embodiment of the invention will be described.
FIG. 17 is a perspective view showing an electronic apparatus according to the seventh embodiment of the present invention.
図17に示す携帯電話機1200(PHSも含む)は、本発明の振動デバイスを備える電子機器を適用したものである。この図において、携帯電話機1200は、アンテナ(図示せず)、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1208が配置されている。このような携帯電話機1200には、発振器100(振動デバイス1)が内蔵されている。なお、発振器としては、特に限定されないが、例えば、前述した実施形態のものを用いることができる。
A cellular phone 1200 (including PHS) shown in FIG. 17 is an application of an electronic device including the vibration device of the invention. In this figure, a
このような携帯電話機1200(電子機器)は、振動デバイス1を有している。そのため、前述した振動デバイス1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
Such a cellular phone 1200 (electronic device) has the
<第8実施形態>
次に、本発明の第8実施形態に係る電子機器について説明する。
図18は、本発明の第8実施形態に係る電子機器を示す斜視図である。
<Eighth Embodiment>
Next, an electronic apparatus according to an eighth embodiment of the invention will be described.
FIG. 18 is a perspective view showing an electronic apparatus according to the eighth embodiment of the present invention.
図18に示すデジタルスチールカメラ1300は、本発明の振動デバイスを備える電子機器を適用したものである。この図において、ケース(ボディー)1302の背面には表示部1310が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1310は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。そして、撮影者が表示部1310に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押すと、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。このようなデジタルスチールカメラ1300には、発振器100(振動デバイス1)が内蔵されている。
A
このようなデジタルスチールカメラ1300(電子機器)は、振動デバイス1を有している。そのため、前述した振動デバイス1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
Such a digital still camera 1300 (electronic device) has the
なお、本発明の電子機器は、前述したパーソナルコンピューター、携帯電話機およびデジタルスチールカメラの他にも、例えば、スマートフォン、タブレット端末、時計(スマートウォッチを含む)、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンタ)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)等のウェアラブル端末、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、移動体端末基地局用機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、ネットワークサーバー等に適用することができる。 In addition to the personal computer, mobile phone, and digital still camera described above, the electronic device of the present invention includes, for example, a smartphone, a tablet terminal, a watch (including a smart watch), an inkjet discharge device (for example, an inkjet printer), Wearable terminals such as laptop personal computers, TVs, HMDs (head-mounted displays), video cameras, video tape recorders, car navigation devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game devices , Word processors, workstations, videophones, crime prevention TV monitors, electronic binoculars, POS terminals, medical equipment (eg electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiogram measuring devices, ultrasonic diagnostic devices, electronic endoscopes), Group detector, various measuring instruments, mobile terminal the base station equipment, instruments (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, a network server or the like.
<第9実施形態>
次に、本発明の第9実施形態に係る移動体について説明する。
図19は、本発明の第9実施形態に係る移動体を示す斜視図である。
<Ninth Embodiment>
Next, a moving body according to a ninth embodiment of the invention will be described.
FIG. 19 is a perspective view showing a moving body according to the ninth embodiment of the present invention.
図19に示す自動車1500は、本発明の振動デバイスを備える移動体を適用した自動車である。この図において、自動車1500には、発振器100(振動デバイス1)が内蔵されている。発振器100(振動デバイス1)は、例えば、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
An
このような自動車1500(移動体)は、振動デバイス1を有している。そのため、前述した振動デバイス1の効果を享受でき、高い信頼性を発揮することができる。
Such an automobile 1500 (moving body) has the
なお、移動体としては、自動車1500に限定されず、例えば、飛行機、船舶、AGV(無人搬送車)、二足歩行ロボット、ドローン等の無人飛行機等にも適用することができる。
The moving body is not limited to the
以上、本発明の振動デバイス、振動デバイスの製造方法、発振器、電子機器および移動体を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。また、本発明に、他の任意の構成物が付加されていてもよい。また、本発明は、前記各実施形態のうちの、任意の2以上の構成(特徴)を組み合わせたものであってもよい。 As described above, the vibrating device, the manufacturing method of the vibrating device, the oscillator, the electronic device, and the moving body of the present invention have been described based on the illustrated embodiment, but the present invention is not limited to this, and the configuration of each part is as follows. Any structure having a similar function can be substituted. In addition, any other component may be added to the present invention. Further, the present invention may be a combination of any two or more configurations (features) of the above embodiments.
また、前述した実施形態では、振動デバイスを発振器に適用した構成について説明したが、これに限定されず、例えば、振動デバイスを加速度、角速度等の物理量を検出可能な物理量センサーに適用してもよい。 In the above-described embodiment, the configuration in which the vibration device is applied to the oscillator has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the vibration device may be applied to a physical quantity sensor that can detect physical quantities such as acceleration and angular velocity. .
また、接合部80の構成としては、特に限定されず、前述した第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態および第4実施形態の他にも、例えば、図20ないし図27に示すような構成であってもよい。
Further, the configuration of the
図20および図21に示す接合部80は、それぞれ、第1延在部81が振動素子2の外縁21と離間して配置されている。特に、図20では、第2延在部82の延在方向の途中から第1延在部81が延出しており、図21では、第2延在部82の外縁21と反対側の端部から第1延在部81が延出している。
20 and FIG. 21, the first extending
図22および図23に示す接合部80は、それぞれ、第2延在部82が振動素子2の外縁22と離間して配置されている。特に、図22では、第1延在部81の延在方向の途中から第2延在部82が延出しており、図23では、第1延在部81の外縁22と反対側の端部から第2延在部82が延出している。
22 and 23, the second extending
図24および図25に示す接合部80は、それぞれ、第1延在部81が振動素子2の外縁21と離間して配置され、第2延在部82が振動素子2の外縁22と離間して配置されている。また、図26に示す接合部80は、複数の接合領域85がマトリックス状(行列状)に配列されている。図27に示す接合部80は、枠状をなしている。すなわち、接合部80は、一対の第1延在部81と、一対の第2延在部82と、を有している。
24 and 25, the first extending
なお、前述した実施形態では、接合部材91、92で接合部80の形状が同じ(対称)であるが、これに限定されず、接合部材91、92で接合部80の形状が異なっていてもよい。
In the above-described embodiment, the shape of the joining
1…振動デバイス、10…片持ち梁、2…振動素子、21、22…外縁、3…水晶基板、31…振動部、32…薄肉部、321、322…端部、38…切り欠き部、39…折り取り部、4…電極、411…励振電極、412…パッド電極、413…引出電極、421…励振電極、422…パッド電極、423…引出電極、7…パッケージ、71…ベース、711…凹部、72…リッド、731、732…内部端子、741、742…外部端子、80…接合部、801…内縁、81…第1延在部、811…内縁、82…第2延在部、821…内縁、83…接続部、831…内縁、85…接合領域、91、92…接合部材、100…発振器、110…回路素子、1100…パーソナルコンピューター、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、1108…表示部、1200…携帯電話機、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、1208…表示部、1300…デジタルスチールカメラ、1302…ケース、1304…受光ユニット、1306…シャッターボタン、1308…メモリー、1310…表示部、1500…自動車、LLx…仮想線、LLz…仮想線、P…交点、Q…矩形領域、Qx…第1辺、Qz…第2辺、S…収納空間、θ…角度
DESCRIPTION OF
Claims (11)
接続電極が配置されている支持部材と、
前記振動素子と前記支持部材とを接合すると共に、前記パッド電極と前記接続電極とに接触して、前記パッド電極と前記接続電極とを電気的に接続している導電性の接合部材と、を有し、
前記振動素子、前記接合部材および前記支持部材が並ぶ方向に沿った平面視で、前記接合部材と前記振動素子との接合部の全域を内包する最小の矩形領域の面積をS1とし、前記接合部の面積をS2としたとき、0.3≦S2/S1≦0.75の関係を満足することを特徴とする振動デバイス。 A vibrating element having a pad electrode;
A support member on which a connection electrode is disposed;
A conductive bonding member that bonds the vibration element and the support member, and contacts the pad electrode and the connection electrode to electrically connect the pad electrode and the connection electrode; Have
In plan view along the direction in which the vibration element, the bonding member, and the support member are arranged, the area of the smallest rectangular region including the entire area of the bonding portion between the bonding member and the vibration element is S1, and the bonding portion A vibration device characterized by satisfying a relationship of 0.3 ≦ S2 / S1 ≦ 0.75, where S2 is an area of the substrate.
前記一方の端部から前記振動素子の他方の端部に向かう方向を第1方向とし、前記第1方向と交差する方向を第2方向としたとき、
前記平面視で、前記接合部は、前記第1方向に沿って延在している第1延在部と、前記第2方向に沿って延在している第2延在部と、を有している請求項1に記載の振動デバイス。 The pad electrode is provided at one end of the vibration element,
When the direction from the one end to the other end of the vibration element is the first direction and the direction intersecting the first direction is the second direction,
In the plan view, the joint portion includes a first extension portion extending along the first direction and a second extension portion extending along the second direction. The vibrating device according to claim 1.
前記接続部の幅は、前記第1延在部の幅および前記第2延在部の幅よりも大きい請求項3に記載の振動デバイス。 A connection portion connecting the end portion of the first extension portion and the end portion of the second extension portion;
The vibration device according to claim 3, wherein a width of the connection portion is larger than a width of the first extension portion and a width of the second extension portion.
導電性の接合部材を介して前記振動素子と前記支持部材とを接合すると共に、前記接合部材を前記パッド電極と前記接続電極とに接触させて、前記パッド電極と前記接続電極とを電気的に接続する工程と、を有し、
前記振動素子、前記接合部材および前記支持部材が並ぶ方向に沿った平面視で、前記接合部材と前記振動素子との接合部の全域を内包する最小の矩形領域の面積をS1とし、前記接合部の面積をS2としたとき、0.3≦S2/S1≦0.75の関係を満足することを特徴とする振動デバイスの製造方法。 Preparing a vibration element having a pad electrode and a support member on which a connection electrode is disposed;
The vibration element and the support member are bonded to each other via a conductive bonding member, and the bonding member is brought into contact with the pad electrode and the connection electrode to electrically connect the pad electrode and the connection electrode. Connecting, and
In plan view along the direction in which the vibration element, the bonding member, and the support member are arranged, the area of the smallest rectangular region including the entire area of the bonding portion between the bonding member and the vibration element is S1, and the bonding portion A method of manufacturing a vibration device, wherein the relationship of 0.3 ≦ S2 / S1 ≦ 0.75 is satisfied, where S2 is an area of the above.
前記一方の端部から前記振動素子の他方の端部に向かう方向を第1方向とし、前記第1方向と交差する方向を第2方向としたとき、
前記第1方向および前記第2方向のそれぞれに沿って前記支持部材に前記接合部材を塗布し、前記接合部材に前記振動素子を配置して、前記第1方向に沿って延在している第1延在部および前記第2方向に沿って延在している第2延在部を有する接合部を介して前記支持部材と前記振動素子を接合する請求項6または7に記載の振動デバイスの製造方法。 The pad electrode is provided at one end of the vibration element,
When the direction from the one end to the other end of the vibration element is the first direction and the direction intersecting the first direction is the second direction,
The joining member is applied to the support member along each of the first direction and the second direction, the vibration element is disposed on the joining member, and the first member extends along the first direction. 8. The vibration device according to claim 6, wherein the support member and the vibration element are bonded to each other through a bonding portion having a first extending portion and a second extending portion extending along the second direction. Production method.
前記振動素子を発振させる発振回路と、を有することを特徴とする発振器。 A vibrating device according to any one of claims 1 to 5,
And an oscillation circuit that oscillates the vibration element.
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JP7424065B2 (en) | 2020-01-20 | 2024-01-30 | セイコーエプソン株式会社 | Vibration devices, electronic equipment, and moving objects |
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