JP2019193105A - Tuning-fork type crystal element and crystal device using the tuning-fork type crystal element - Google Patents

Tuning-fork type crystal element and crystal device using the tuning-fork type crystal element Download PDF

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Abstract

To provide a tuning-fork type crystal element that can prevent breakdown of the balance between the right and left of a crystal vibration part and reduce degradation of an equivalent series resistance.SOLUTION: A tuning-fork type crystal element 120 comprises: a rectangular crystal base 121 that has an XY'Z' orthogonal coordinate system in a crystal axis and has a thickness in a direction along a Z'-axis; a pair of crystal vibration parts 123 that extend from a side face of the crystal base 121 along a Y'-axis; excitation electrodes 125, 126 that are provided on principal faces and side faces of the pair of crystal vibration parts 123; and electrodes for adjustment 129 that are provided on both the principal faces of the pair of crystal vibration parts 123.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電子機器等に用いられる音叉型水晶素子及びその音叉型水晶素子を用いた水晶デバイスに関するものである。   The present invention relates to a tuning fork type crystal element used for electronic equipment and the like and a crystal device using the tuning fork type crystal element.

水晶デバイスは、音叉型水晶素子の圧電効果を利用して、特定の周波数を発生させるものである。例えば、基板と、凹部を設けるために基板の上面に枠体とを有しているパッケージと、基板の上面に設けられた電極パッドに実装された音叉型水晶素子と、を備えた水晶デバイスが知られている(例えば、下記特許文献1参照)。   The crystal device generates a specific frequency by using the piezoelectric effect of the tuning fork type crystal element. For example, there is provided a crystal device including a substrate, a package having a frame on the upper surface of the substrate to provide a recess, and a tuning fork type crystal element mounted on an electrode pad provided on the upper surface of the substrate. It is known (for example, refer to Patent Document 1 below).

特開2012−119920号公報JP2012-119920A

上述した音叉型水晶素子は、小型化が顕著であるため、一対の水晶振動部の左右のバランスが崩れることで、等価直列抵抗が悪化してしまう虞があった。   Since the tuning fork type crystal element described above is remarkably miniaturized, there is a possibility that the equivalent series resistance may be deteriorated due to the balance between the left and right of the pair of crystal vibrating parts being lost.

本開示は前記課題に鑑みてなされたものであり、水晶振動部の左右のバランスが崩れてしまうことを抑えると共に、等価直列抵抗の悪化を低減することが可能な音叉型水晶素子を提供することを課題とする。   The present disclosure has been made in view of the above problems, and provides a tuning fork type quartz element that can prevent the balance between the left and right sides of the quartz crystal vibrating part from being lost and can reduce the deterioration of the equivalent series resistance. Is an issue.

本開示の一つの態様による音叉型水晶素子は、結晶軸におけるXY′Z′直交座標系を有し、Z′軸に沿った方向に厚みを有する矩形状の水晶基部と、水晶基部の側面よりY′軸に沿って延出した一対の水晶振動部と、一対の水晶振動部の主面及び側面に設けられた励振電極と、一対の水晶振動部の両主面に設けられた調整用電極と、を備えている。   A tuning fork type crystal element according to one aspect of the present disclosure has an XY′Z ′ orthogonal coordinate system in a crystal axis, and has a rectangular crystal base having a thickness in a direction along the Z ′ axis, and a side surface of the crystal base. A pair of crystal vibrating parts extending along the Y ′ axis, excitation electrodes provided on the main surface and side surfaces of the pair of crystal vibrating parts, and adjustment electrodes provided on both main surfaces of the pair of crystal vibrating parts And.

本開示の一つの態様による音叉型水晶素子は、結晶軸におけるXY′Z′直交座標系を有し、Z′軸に沿った方向に厚みを有する矩形状の水晶基部と、水晶基部の側面よりY′軸に沿って延出した一対の水晶振動部と、一対の水晶振動部の主面及び側面に設けられた励振電極と、一対の水晶振動部の両主面に設けられた調整用電極と、を備えている。このような音叉型水晶素子は、一対の水晶振動部の両主面に設けられた調整用電極と、を備えていることで、水晶振動部の左右のバランスが崩れてしまうことを抑えると共に、等価直列抵抗の悪化を低減することが可能となる。   A tuning fork type crystal element according to one aspect of the present disclosure has an XY′Z ′ orthogonal coordinate system in a crystal axis, and has a rectangular crystal base having a thickness in a direction along the Z ′ axis, and a side surface of the crystal base. A pair of crystal vibrating parts extending along the Y ′ axis, excitation electrodes provided on the main surface and side surfaces of the pair of crystal vibrating parts, and adjustment electrodes provided on both main surfaces of the pair of crystal vibrating parts And. Such a tuning-fork type quartz element includes an adjustment electrode provided on both main surfaces of the pair of quartz vibrating parts, so that the balance between the left and right sides of the quartz vibrating part is prevented from being lost, It is possible to reduce the deterioration of the equivalent series resistance.

第一実施形態に係る音叉型水晶素子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the tuning fork type crystal element which concerns on 1st embodiment. (a)第一実施形態に係る音叉型水晶素子を示す上面から見た平面図であり、(b)第一実施形態に係る音叉型水晶素子を示す下面から見た平面図である。(A) It is the top view seen from the upper surface which shows the tuning fork type crystal element which concerns on 1st embodiment, (b) It is the top view seen from the lower surface which shows the tuning fork type crystal element which concerns on 1st embodiment. 図2(a)のA部分拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a portion A in FIG. (a)第一実施形態に係る音叉型水晶素子の水晶片を示す平面図であり、(b)図4(a)のX部分拡大図である。(A) It is a top view which shows the crystal piece of the tuning fork type | mold crystal element which concerns on 1st embodiment, (b) It is the X partial enlarged view of Fig.4 (a). 第二実施形態に係る水晶デバイスを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the crystal device which concerns on 2nd embodiment. 図5のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG.

(第一実施形態) 第一実施形態における音叉型水晶素子120は、図1に示すように、水晶基部121、平衡部122及び水晶振動部123からなる水晶片により構成されている。音叉型水晶素子120の表面には、図2に示すように、励振電極125a、125b、126a及び126bと、引き出し電極127a及び127bと、錘部128及び周波数調整電極129とにより構成されている。 (First Embodiment) As shown in FIG. 1, the tuning fork type crystal element 120 according to the first embodiment is configured by a crystal piece including a crystal base 121, a balancing unit 122, and a crystal vibrating unit 123. As shown in FIG. 2, the tuning fork crystal element 120 includes excitation electrodes 125 a, 125 b, 126 a and 126 b, extraction electrodes 127 a and 127 b, a weight portion 128, and a frequency adjustment electrode 129.

水晶基部121は、後述する水晶振動部123及び平衡部122を支持し、音叉型水晶素子120をパッケージ110上に保持固定するためのものである。水晶基部121は、結晶の軸方向として電気軸がX軸、機械軸がY軸、及び光軸がZ軸となる直交座標系としたとき、X軸回りに−5°〜+5°の範囲内で回転させたZ′軸の方向が厚み方向となる平面視略四角形の平板である。   The crystal base 121 supports a crystal vibrating part 123 and a balance part 122, which will be described later, and holds and fixes the tuning fork type crystal element 120 on the package 110. When the crystal base 121 is an orthogonal coordinate system in which the electrical axis is the X axis, the mechanical axis is the Y axis, and the optical axis is the Z axis, the crystal axis 121 is within a range of −5 ° to + 5 ° around the X axis. The plate is a substantially rectangular flat plate in a plan view in which the direction of the Z ′ axis rotated in the above direction is the thickness direction.

平衡部122は、音叉型水晶素子120を形成させる際に発生した水晶振動部123の左右の重さのアンバランスを平衡部122の形成位置によって調整するためのものである。また、平衡部122は、水晶振動部123の間の形成位置によって、水晶振動部123の左右の重さのバランスをさらに調整することができるようになるため、振動漏れをさらに抑えることができる。   The balancing unit 122 is for adjusting the imbalance between the left and right weights of the quartz crystal vibrating unit 123 generated when the tuning fork type crystal element 120 is formed, depending on the position where the balancing unit 122 is formed. In addition, the balancer 122 can further adjust the balance between the left and right weights of the crystal vibrating part 123 according to the position where the crystal vibrating part 123 is formed, so that vibration leakage can be further suppressed.

また、平衡部122は、図3に示すように、水晶基部121の形成面SPからY′軸方向に延出するようにして設けられている。平衡部122のX軸方向の長さの中心点P2は、一対の水晶振動部123の間のX軸方向の長さの中心点P1を通り、Y′軸方向に平行な基準直線L1に対して、+X軸方向に位置している。このように平衡部122を基準直線L1に対して+X軸方向に離れるようにして配置されることで、水晶振動部123の左右の重さのアンバランスをさらに調整することができるので、音叉型水晶素子120の等価直列抵抗値を下げることがさらに可能となる。   Further, as shown in FIG. 3, the balance portion 122 is provided so as to extend in the Y′-axis direction from the formation surface SP of the crystal base portion 121. The center point P2 of the balance portion 122 in the X-axis direction passes through the center point P1 of the length in the X-axis direction between the pair of crystal vibrating portions 123, and is relative to a reference straight line L1 parallel to the Y′-axis direction. And located in the + X-axis direction. Since the balance portion 122 is arranged so as to be separated in the + X-axis direction with respect to the reference straight line L1 in this way, the left and right weight imbalance of the crystal vibrating portion 123 can be further adjusted. It is further possible to lower the equivalent series resistance value of the crystal element 120.

また、後述する第一突出部E1と第二突出部E2の間の中心点P2を通り、Y′軸方向に平行な基準直線L2は、基準直線L1に対して、+X軸方向に0.5〜1.5μmの離れた位置に設けられている。このようにすることにより、第一突出部E1と第二突出部E2の間の中心点P2を通り、Y′軸方向に平行な基準直線L2が、基準直線L1に対して+X軸方向に0.5〜1.5μm離れるようにして配置されることで、水晶振動部123の左右の重さのアンバランスをさらに調整することができるので、音叉型水晶素子120の等価直列抵抗値を下げることが可能となる。   In addition, a reference straight line L2 that passes through a center point P2 between a first protrusion E1 and a second protrusion E2, which will be described later, and is parallel to the Y′-axis direction is 0.5 It is provided at a position separated by ˜1.5 μm. By doing so, the reference straight line L2 passing through the center point P2 between the first protrusion E1 and the second protrusion E2 and parallel to the Y′-axis direction is 0 in the + X-axis direction with respect to the reference straight line L1. .5 to 1.5 μm away from each other, it is possible to further adjust the left and right weight imbalance of the crystal vibrating part 123, so that the equivalent series resistance value of the tuning fork type crystal element 120 is lowered. Is possible.

平衡部122は、少なくとも二つ以上の突出部Eによって構成されている。平衡部122には、図3に示すように、第一突出部E1、第二突出部E2及び第三突出部E3の突出部Eが設けられている。第一突出部E1は、第一水晶振動部123aに隣り合うようにして設けられ、水晶振動部123と同一方向に延出するようにして設けられている。   The balance part 122 is configured by at least two protrusions E. As shown in FIG. 3, the balancing portion 122 is provided with a first protruding portion E1, a second protruding portion E2, and a protruding portion E of a third protruding portion E3. The first protrusion E1 is provided so as to be adjacent to the first crystal vibrating part 123a, and is provided so as to extend in the same direction as the crystal vibrating part 123.

また、第一水晶振動部123aの根本から第一突出部E1にかけて傾斜面が形成されている。第二突出部E2は、第一突出部E1に隣り合うようにして設けられ、水晶振動部123と同一方向に延出するようにして設けられている。第三突出部E3は、第二突出部E2と第二水晶振動部123bに間に位置するようにして設けられ、水晶振動部123と同一方向に延出するようにして設けられている。   Further, an inclined surface is formed from the root of the first crystal vibrating portion 123a to the first protruding portion E1. The second protruding portion E2 is provided so as to be adjacent to the first protruding portion E1, and is provided so as to extend in the same direction as the crystal vibrating portion 123. The third protrusion E3 is provided so as to be positioned between the second protrusion E2 and the second crystal vibrating part 123b, and is provided so as to extend in the same direction as the crystal vibrating part 123.

このように、平衡部122が、少なくとも二つ以上の突出部Eによって構成されていることによって、後述する第一切込み部M1又は第二切込み部M2を確実に形成することができるため、第一水晶振動部123aの側面の励振用電極126bと第二水晶振動部12
3bの側面に設けられた励振用電極126aとの短絡を低減することが可能となる。
Thus, since the balance part 122 is constituted by at least two or more protrusions E, the first notch part M1 or the second notch part M2 to be described later can be reliably formed. The excitation electrode 126b on the side surface of the one crystal vibrating part 123a and the second crystal vibrating part 12
It is possible to reduce a short circuit with the excitation electrode 126a provided on the side surface 3b.

第一切込み部M1は、第一水晶振動部123aと第二水晶振動部123bとからなる水晶振動部123の側面に励振用電極126をスパッタ技術及びフォトリソグラフィー技術にて形成する際に、第一水晶振動部123aの側面の励振用電極126bと第二水晶振動部123bの側面に設けられた励振用電極126aとの短絡を低減するためのものである。第一切込み部M1は、第一突出部E1と第二突出部E2との間に設けられており、この第一切込み部M1は、平衡部122の厚み方向に貫通している。また、第一切込み部M1のY軸方向の長さは、先端側から水晶基部121の境目までの間で形成されれば、どの長さでも良い。   When the excitation electrode 126 is formed on the side surface of the crystal oscillating portion 123 composed of the first crystal oscillating portion 123a and the second crystal oscillating portion 123b by the sputtering technique and the photolithography technique, the first insertion portion M1 is formed. This is to reduce a short circuit between the excitation electrode 126b on the side surface of the one crystal vibrating portion 123a and the excitation electrode 126a provided on the side surface of the second crystal vibrating portion 123b. The first recess M1 is provided between the first protrusion E1 and the second protrusion E2, and the first recess M1 penetrates in the thickness direction of the balance portion 122. Further, the length of the first insertion portion M1 in the Y-axis direction may be any length as long as it is formed between the tip side and the boundary of the crystal base 121.

第二切込み部M2は、第二突出部E2と第三突出部E3との間に設けられており、この第二切込み部M2は、平衡部122の厚み方向であるZ´軸方向に貫通している。また、第二切込み部M2のY軸方向の長さは、第一切込み部M1のY軸方向の長さよりも短くなるように設けられている。また、第二切込み部M2のY軸方向の長さは、第三突出部E3の先端側から水晶基部121の境目までの間で形成されれば、どの長さでも良い。   The second cut portion M2 is provided between the second protrusion portion E2 and the third protrusion portion E3, and the second cut portion M2 penetrates in the Z′-axis direction, which is the thickness direction of the balance portion 122. ing. Further, the length of the second cut portion M2 in the Y axis direction is provided to be shorter than the length of the first cut portion M1 in the Y axis direction. Further, the length of the second cut portion M2 in the Y-axis direction may be any length as long as it is formed between the tip end side of the third protrusion E3 and the boundary of the crystal base 121.

第一残渣部R1は、突出部Eの近傍に形成されており、第一水晶振動部123aと第一突出部E1との間及び第二水晶振動部123bと第三突出部E3との間に形成されている。第一残渣部R1が形成されることで、第一水晶振動部123aと第二水晶振動部123bの左右の重さのアンバランスを調整することができるので、音叉型水晶素子120の等価直列抵抗値を下げることが可能となる。   The first residue portion R1 is formed in the vicinity of the protruding portion E, and between the first crystal vibrating portion 123a and the first protruding portion E1, and between the second crystal vibrating portion 123b and the third protruding portion E3. Is formed. Since the first residue portion R1 is formed, the left and right weight imbalance of the first crystal vibrating portion 123a and the second crystal vibrating portion 123b can be adjusted, so that the equivalent series resistance of the tuning fork type crystal element 120 can be adjusted. The value can be lowered.

水晶基部121の水晶振動部123が延出されている形成面に対して、水晶振動部123と同一方向に延出するようにして設けられた凸部Tを備えている。このように音叉型水晶素子120を励振させる際に発生した水晶振動部123の左右の重さのアンバランスを凸部Tによって調整することで、振動漏れを抑えることができ、等価直列抵抗の悪化を低減することが可能となる。   Convex portions T are provided so as to extend in the same direction as the quartz crystal vibrating portion 123 with respect to the formation surface of the quartz crystal base portion 121 where the quartz crystal vibrating portion 123 extends. In this way, by adjusting the weight imbalance between the left and right weights of the crystal vibrating portion 123 generated when the tuning fork type crystal element 120 is excited by the convex portion T, vibration leakage can be suppressed, and the equivalent series resistance is deteriorated. Can be reduced.

凸部Tは、図4に示すように、水晶基部121の外側側面とつながる平面S1と、その平面S1と接続され形成面SPに向かって形成された傾斜面S2と、を備えている。傾斜面S2は、水晶基部121の外側側面から延出するようにして設けられた平面S1から形成面SPに向かって傾斜を持つようにして設けられている。このような傾斜面S2を凸部Tに設けることによって、凸部Tによる左右の重さのバランスをさらに調整することができるようになるため、振動漏れをさらに抑えることができる。   As shown in FIG. 4, the convex portion T includes a plane S1 connected to the outer side surface of the crystal base 121 and an inclined surface S2 connected to the plane S1 and formed toward the formation surface SP. The inclined surface S2 is provided so as to be inclined from the plane S1 provided so as to extend from the outer side surface of the crystal base 121 toward the formation surface SP. By providing such an inclined surface S2 on the convex portion T, the balance of the left and right weights by the convex portion T can be further adjusted, so that vibration leakage can be further suppressed.

また、凸部Tには、図4に示すように、傾斜面S2と、水晶振動部123の外側側面との間に設けられた第二残渣部R2とを備えている。このように傾斜面S2から水晶振動部123の外側側面に向かって厚みが徐々に薄くなるように第二残渣部R2が設けられていることで、水晶振動部123からの振動漏れが、第二残渣部R2で徐々に妨げられることになる。よって、水晶振動部123から水晶基部121への振動漏れが伝わることを抑えることができる。   Further, as shown in FIG. 4, the convex portion T includes a second residue portion R <b> 2 provided between the inclined surface S <b> 2 and the outer side surface of the crystal vibrating portion 123. As described above, the second residue R2 is provided so that the thickness gradually decreases from the inclined surface S2 toward the outer side surface of the quartz crystal vibrating portion 123, so that vibration leakage from the quartz crystal vibrating portion 123 is reduced to the second. The residue R2 is gradually hindered. Therefore, it is possible to suppress the transmission of vibration leakage from the crystal vibrating portion 123 to the crystal base portion 121.

また、図4(b)に示すように、平面視した際に、傾斜面S2と形成面SPの平面とでなす角度αが、50〜70度である。傾斜面S2の角度αが50度〜70度の範囲内で良好にエッチングされており、特に55度〜65度の範囲内で特に良好である。これに対して、傾斜面Sの角度αが50度未満の場合には、第二残渣部R2の厚みが薄くなりすぎるため、第二残渣部R2に欠けが生じてしまい水晶振動部123の左右の重量バランスを崩してしまうことで、振動漏れが発生してしまうことがあった。また、これに対して、傾斜面S2の角度αが70度よりも大きいの場合には、第二残渣部R2の厚みが厚くなりすぎ
るため、水晶振動部123の左右の重量バランスを崩してしまうことで、振動漏れが発生してしまうことがあった。このように傾斜面S2の角度αが50度〜70度の範囲内にすることで、第二残渣部R2の結晶軸であるZ軸方向の厚みを薄くすることでできるため、振動漏れによる特性への影響を非常に安定させることができる。
As shown in FIG. 4B, the angle α formed by the inclined surface S2 and the plane of the formation surface SP when viewed in plan is 50 to 70 degrees. The angle α of the inclined surface S2 is satisfactorily etched when the angle α is in the range of 50 ° to 70 °, and particularly good within the range of 55 ° to 65 °. On the other hand, when the angle α of the inclined surface S is less than 50 degrees, the thickness of the second residue portion R2 becomes too thin, so that the second residue portion R2 is chipped and left and right of the crystal vibrating portion 123. In some cases, the leakage of vibration may occur due to the loss of the weight balance. On the other hand, if the angle α of the inclined surface S2 is larger than 70 degrees, the thickness of the second residue portion R2 becomes too thick, so that the left and right weight balance of the crystal vibrating portion 123 is lost. As a result, vibration leakage may occur. In this way, by setting the angle α of the inclined surface S2 within the range of 50 degrees to 70 degrees, the thickness in the Z-axis direction that is the crystal axis of the second residue portion R2 can be reduced. The impact on the can be very stable.

水晶振動部123は、例えば、その表面に所望のパターンの励振電極125、126を形成し、その励振電極125、126に電位を印加することにより、所望の周波数の振動を励起するためのものである。水晶振動部123は、振動腕部124と錘部128によって構成されている。振動腕部124の先端部、つまり、水晶基部121と反対側の振動腕部124の端部に、ハンマーヘッド形状の錘部128が設けられている。   The crystal vibrating portion 123 is, for example, for exciting vibrations at a desired frequency by forming excitation electrodes 125 and 126 having a desired pattern on the surface and applying a potential to the excitation electrodes 125 and 126. is there. The crystal vibrating part 123 is composed of a vibrating arm part 124 and a weight part 128. A hammer head-shaped weight portion 128 is provided at the distal end portion of the vibrating arm portion 124, that is, at the end portion of the vibrating arm portion 124 opposite to the crystal base portion 121.

また、水晶振動部123は、第一水晶振動部123a及び第二水晶振動部123bとからなる。第一水晶振動部123a及び第二水晶振動部123bは、水晶基部121の一辺からY′軸の方向に平行に延設されている。また、振動腕部124は、第一振動腕部124a及び第二振動腕部124bによって構成されている。このような音叉型水晶素子120を構成する水晶片は、水晶基部121、平衡部122及び水晶振動部123と一体となって音叉形状を成しており、フォトリソグラフィー技術と化学エッチング技術により製造される。   In addition, the quartz crystal vibrating unit 123 includes a first quartz crystal vibrating unit 123a and a second quartz crystal vibrating unit 123b. The first crystal vibrating part 123a and the second crystal vibrating part 123b are extended from one side of the crystal base 121 in parallel to the Y′-axis direction. The vibrating arm portion 124 includes a first vibrating arm portion 124a and a second vibrating arm portion 124b. The crystal piece constituting the tuning fork type crystal element 120 is integrally formed with the crystal base part 121, the balance part 122, and the crystal vibrating part 123 to form a tuning fork shape, and is manufactured by a photolithography technique and a chemical etching technique. The

励振電極125aは、図2に示すように、第一水晶振動部123aの第一振動腕部124aの表裏主面に設けられている。また、励振電極126bは、第一水晶振動部123aの第一振動腕部124aの対向する両側面に設けられている。一方の引き出し電極127aは、励振電極125a、126aと電気的に接続されており、水晶基部121の表裏主面に設けられている。   As shown in FIG. 2, the excitation electrode 125a is provided on the front and back main surfaces of the first vibrating arm portion 124a of the first crystal vibrating portion 123a. In addition, the excitation electrode 126b is provided on both opposite side surfaces of the first vibrating arm portion 124a of the first crystal vibrating portion 123a. One extraction electrode 127 a is electrically connected to the excitation electrodes 125 a and 126 a and is provided on the front and back main surfaces of the crystal base 121.

また、励振電極125bは、図1及び図2に示すように、第二水晶振動部123bの第二振動腕部124bの表裏主面に設けられている。また、励振電極126aは、第二水晶振動部123bの第二振動腕部124bの対向する両側面に設けられている。他方の引き出し電極127bは、励振電極125b、126bと電気的に接続されており、水晶基部121の表裏主面に設けられている。   In addition, as shown in FIGS. 1 and 2, the excitation electrode 125b is provided on the front and back main surfaces of the second vibrating arm portion 124b of the second crystal vibrating portion 123b. In addition, the excitation electrode 126a is provided on both opposite side surfaces of the second vibrating arm portion 124b of the second crystal vibrating portion 123b. The other lead electrode 127 b is electrically connected to the excitation electrodes 125 b and 126 b and is provided on the front and back main surfaces of the crystal base 121.

引き出し電極127は、励振電極125、126と電気的に接続されており、音叉型水晶素子120を実装する際に用いるものである。引き出し電極127には、溝部Gが設けられている。このようにすることによって、水晶振動部123から引き出し電極127までに伝わる漏れ振動を溝部Gで妨げることによって、音叉型水晶素子120を後述するパッケージ110に実装する際に、等価直列抵抗が悪化することを抑えることができる。   The extraction electrode 127 is electrically connected to the excitation electrodes 125 and 126 and is used when the tuning fork type crystal element 120 is mounted. The lead electrode 127 is provided with a groove G. In this way, the leakage vibration transmitted from the crystal vibrating part 123 to the extraction electrode 127 is prevented by the groove part G, so that the equivalent series resistance is deteriorated when the tuning fork type crystal element 120 is mounted on the package 110 described later. That can be suppressed.

錘部128は、水晶基部121と反対側の水晶振動部123の端部に、ハンマーヘッド形状で設けられている。錘部128は、水晶振動部123で生じる屈曲振動の周波数を調整するためのものである。具体的には、錘部128を設けることで、水晶振動部123の先端側へ錘を設けた状態に近づけることができるため、水晶振動部123で生じる屈曲振動の周波数を、錘部128がない場合と比較して低くなるようにすることができ、水晶振動部123で生じる屈曲振動の周波数を所望の周波数となるように調整している。また、錘部128は、第一水晶振動部123aの先端部に設けられている第一錘部128aと、第二水晶振動部123bの先端部に設けられている第二錘部128bとで構成されている。   The weight portion 128 is provided in the form of a hammerhead at the end of the crystal vibrating portion 123 on the opposite side to the crystal base portion 121. The weight portion 128 is for adjusting the frequency of the bending vibration generated in the crystal vibration portion 123. Specifically, by providing the weight portion 128, it is possible to approach the state in which the weight is provided on the distal end side of the crystal vibrating portion 123. Therefore, the frequency of the flexural vibration generated in the crystal vibrating portion 123 does not have the weight portion 128. The frequency of the bending vibration generated in the crystal vibration unit 123 is adjusted to a desired frequency. The weight portion 128 includes a first weight portion 128a provided at the distal end portion of the first crystal vibrating portion 123a and a second weight portion 128b provided at the distal end portion of the second crystal vibrating portion 123b. Has been.

第三切込み部M3は、錘部128に設けられ、錘部128の表面積を大きくし、錘部128に形成された後述する調整用電極129の表面積を大きくするためのものである。また、第三切込み部M3は、平面視した際に、錘部128の水晶基部121側に位置する辺
から水晶振動部123の延出方向に沿って設けられている。このようにすることにより、振動腕部124と錘部128との境界付近に形成される残渣が、第三切込み部M3によって形成されにくくなるため、音叉型水晶素子120の形状を維持することができる。また、このように錘部128の水晶基部121側に第三切込み部M3を形成することにより、調整用電極129をレーザにより除去する際に、第三切込み部M3がレーザにより削り取られることなく、錘部128の重さをさらに微調整することができる。
The third cut portion M3 is provided in the weight portion 128 to increase the surface area of the weight portion 128 and increase the surface area of an adjustment electrode 129 described later formed in the weight portion 128. Further, the third cut portion M3 is provided along the extending direction of the crystal vibrating portion 123 from the side located on the crystal base 121 side of the weight portion 128 when viewed in plan. By doing so, the residue formed near the boundary between the vibrating arm portion 124 and the weight portion 128 is less likely to be formed by the third notch portion M3, so that the shape of the tuning fork type crystal element 120 can be maintained. it can. In addition, by forming the third cut portion M3 on the crystal base 121 side of the weight portion 128 in this way, the third cut portion M3 is not scraped off by the laser when the adjustment electrode 129 is removed by the laser. The weight of the weight portion 128 can be further finely adjusted.

調整用電極129は、レーザ等により削ることにより、水晶振動部123で生じる屈曲振動の周波数を所望の周波数となるように調整するためのものである。調整用電極129は、第一調整用電極129a及び第二調整用電極129bによって構成されている。   The adjustment electrode 129 is for adjusting the frequency of the bending vibration generated in the crystal vibration unit 123 to be a desired frequency by cutting with a laser or the like. The adjustment electrode 129 includes a first adjustment electrode 129a and a second adjustment electrode 129b.

第一調整用電極129aは、第一錘部128aの両主面に設けられ、第二調整用電極129bは、第二錘部128bの両主面に設けられている。このように音叉型水晶素子120を励振させる際に、調整用電極129を両主面に設けることで、発生した水晶振動部123の左右の重さのアンバランスを調整用電極129の重さによって調整することで、振動漏れを抑えることができ、等価直列抵抗の悪化を低減することが可能となる。   The first adjustment electrode 129a is provided on both main surfaces of the first weight portion 128a, and the second adjustment electrode 129b is provided on both main surfaces of the second weight portion 128b. In this way, when the tuning fork type crystal element 120 is excited, the adjustment electrodes 129 are provided on both main surfaces, so that the imbalance between the left and right weights of the generated crystal vibrating part 123 depends on the weight of the adjustment electrode 129. By adjusting, vibration leakage can be suppressed, and deterioration of equivalent series resistance can be reduced.

第一調整用電極129aは、第一錘部128aの両側面の先端部に設けられ、第二調整電用極129bは、第二錘部128bの両側面の先端部に設けられている。このように音叉型水晶素子120を励振させる際に、調整用電極129を錘部128の両側面に設けることで、発生した水晶振動部123の左右の重さのアンバランスを調整用電極129の重さによってさらに調整することできる。このようにすることで、音叉型水晶素子120の振動漏れをさらに抑えることができ、等価直列抵抗の悪化をさらに低減することが可能となる。   The first adjustment electrode 129a is provided at the tip of both sides of the first weight portion 128a, and the second adjustment electrode 129b is provided at the tip of both sides of the second weight 128b. In this way, when the tuning fork type crystal element 120 is excited, the adjustment electrodes 129 are provided on both side surfaces of the weight portion 128, so that the left and right weight imbalance of the generated crystal vibration portion 123 can be reduced. It can be further adjusted by the weight. By doing in this way, the vibration leakage of the tuning fork type crystal element 120 can be further suppressed, and the deterioration of the equivalent series resistance can be further reduced.

なお、音叉型水晶素子120は、調整用電極129を構成する金属の量を増減させることにより、その周波数値を所望する値に調整することができる。励振電極125b及び126bと、第一調整用電極129aとは、図2に示すように、水晶片表面に設けられた引き出し電極127bにより電気的に接続している。また、励振電極125a及び126aと、第二調整用電極129bとは、水晶基部121表面に設けられた引き出し電極127aにより電気的に接続している。   The tuning fork type crystal element 120 can adjust the frequency value to a desired value by increasing or decreasing the amount of metal constituting the adjustment electrode 129. The excitation electrodes 125b and 126b and the first adjustment electrode 129a are electrically connected by an extraction electrode 127b provided on the surface of the crystal piece as shown in FIG. The excitation electrodes 125a and 126a and the second adjustment electrode 129b are electrically connected by a lead electrode 127a provided on the surface of the crystal base 121.

この音叉型水晶素子120を振動させる場合、引き出し電極127a及び127bに交番電圧を印加する。印加後のある電気的状態を瞬間的にとらえると、第二水晶振動部123bの励振電極126bは+(プラス)電位となり、励振電極126aは−(マイナス)電位となり、+から−に電界が生じる。一方、このときの第一水晶振動部123aの励振電極126は、第二水晶振動部123bの励振電極126に生じた極性とは反対の極性となる。これらの印加された電界により、第一水晶振動部123a及び第二水晶振動部123bに伸縮現象が生じ、各水晶振動部123に設定した共振周波数の屈曲振動を得る。   When the tuning fork type crystal element 120 is vibrated, an alternating voltage is applied to the extraction electrodes 127a and 127b. When an electrical state after application is instantaneously captured, the excitation electrode 126b of the second crystal vibrating part 123b has a + (plus) potential, the excitation electrode 126a has a-(minus) potential, and an electric field is generated from + to-. . On the other hand, the excitation electrode 126 of the first crystal oscillating portion 123a at this time has a polarity opposite to the polarity generated in the excitation electrode 126 of the second crystal oscillating portion 123b. These applied electric fields cause an expansion / contraction phenomenon in the first crystal oscillating portion 123a and the second crystal oscillating portion 123b, and a bending vibration having a resonance frequency set in each crystal oscillating portion 123 is obtained.

水晶片を平面視したときの長辺寸法が0.8〜1.2mmであり、平面視したときの短辺寸法が0.2〜0.7mmである場合を例にして、水晶基部121、水晶振動部123を説明する。水晶基部121を平面視したときの長辺寸法が0.2〜0.4mmであり、
平面視したときの短辺寸法が0.2〜0.4mmである。水晶振動部123を平面視したときの長辺寸法が0.6〜0.9mmであり、平面視したときの短辺寸法が0.03〜0.2mmである。
In the case where the long side dimension when viewed in plan is 0.8 to 1.2 mm and the short side dimension when viewed in plan is 0.2 to 0.7 mm, the crystal base 121, The crystal vibration unit 123 will be described. The long side dimension when the crystal base 121 is viewed in plan is 0.2 to 0.4 mm,
The short side dimension when viewed from above is 0.2 to 0.4 mm. The long side dimension when the crystal vibrating part 123 is viewed in plan is 0.6 to 0.9 mm, and the short side dimension when viewed in plan is 0.03 to 0.2 mm.

ここで、音叉型水晶素子120の動作について説明する。音叉型水晶素子120は、外部からの交番電圧が引き出し電極127から励振電極125、126を介して水晶振動部123に印加されると、水晶振動部123が所定の振動モード及び周波数で励振を起こす
ようになっている。
Here, the operation of the tuning fork type crystal element 120 will be described. In the tuning-fork type crystal element 120, when an alternating voltage from the outside is applied from the extraction electrode 127 to the crystal vibration unit 123 via the excitation electrodes 125 and 126, the crystal vibration unit 123 excites in a predetermined vibration mode and frequency. It is like that.

ここで、音叉型水晶素子120の作製方法について説明する。まず、音叉型水晶素子120は、人工水晶体から所定のカットアングルで切断し、水晶片の両主面にフォトリソグラフィー技術によって、水晶基部121、水晶振動部123及び水晶支持部124を形成する。その後、フォトリソグラフィー技術、蒸着技術又はスパッタリング技術によって、金属膜を被着させることにより、励振電極125、126及び引き出し電極127を形成することにより作製される。   Here, a manufacturing method of the tuning fork type crystal element 120 will be described. First, the tuning fork type crystal element 120 is cut from the artificial crystalline lens at a predetermined cut angle, and the crystal base 121, the crystal vibrating part 123, and the crystal support part 124 are formed on both main surfaces of the crystal piece by photolithography. Thereafter, the excitation electrodes 125 and 126 and the extraction electrode 127 are formed by depositing a metal film by a photolithography technique, a vapor deposition technique, or a sputtering technique.

本実施形態に係る音叉型水晶素子120は、結晶軸におけるXY′Z′直交座標系を有し、Z′軸に沿った方向に厚みを有する矩形状の水晶基部121と、水晶基部121の側面よりY′軸に沿って延出した一対の水晶振動部123と、一対の水晶振動部123の主面及び側面に設けられた励振電極125、126と、一対の水晶振動部123の両主面に設けられた調整用電極129と、を備えている。このような音叉型水晶素子120は、一対の水晶振動部123の両主面に設けられた調整用電極129と、を備えていることで、水晶振動部123の左右のバランスが崩れてしまうことを抑えると共に、等価直列抵抗の悪化を低減することが可能となる。   The tuning fork type crystal element 120 according to the present embodiment has an XY′Z ′ orthogonal coordinate system in the crystal axis, and has a rectangular crystal base 121 having a thickness in the direction along the Z ′ axis, and side surfaces of the crystal base 121. A pair of crystal vibrating parts 123 extending along the Y ′ axis, excitation electrodes 125 and 126 provided on the main surface and side surfaces of the pair of crystal vibrating parts 123, and both main surfaces of the pair of crystal vibrating parts 123 And an adjustment electrode 129 provided on the substrate. Such a tuning-fork type quartz crystal element 120 includes the adjustment electrodes 129 provided on both main surfaces of the pair of quartz crystal vibrating parts 123, so that the left and right balance of the crystal vibrating part 123 is lost. And the deterioration of the equivalent series resistance can be reduced.

また、本実施形態に係る音叉型水晶素子120は、水晶振動部123が、振動腕部122と錘部128とで構成されており、調整用電極129が錘部128に設けられている。このような音叉型水晶素子120は、水晶振動部123の先端側へ錘を設けた状態に近づけることができるため、水晶振動部123で生じる屈曲振動の周波数を、錘部128がない場合と比較して低くなるようにすることができ、水晶振動部123で生じる屈曲振動の周波数を所望の周波数となるようにより細かい調整をすることが可能となる。   Further, in the tuning fork type crystal element 120 according to the present embodiment, the crystal vibrating portion 123 is configured by the vibrating arm portion 122 and the weight portion 128, and the adjustment electrode 129 is provided on the weight portion 128. Such a tuning-fork type crystal element 120 can be brought close to a state in which a weight is provided on the tip side of the crystal vibrating part 123, and therefore the frequency of bending vibration generated in the crystal vibrating part 123 is compared with the case without the weight part 128. Thus, the frequency of the bending vibration generated in the crystal vibrating section 123 can be finely adjusted so as to be a desired frequency.

また、本実施形態に係る音叉型水晶素子120は、調整用電極129が、錘部128の側面にも設けられている。このような音叉型水晶素子120は、錘部128の側面にも調整用電極129を形成することで、水晶振動部123の左右のバランスを調整することができるので、等価直列抵抗の悪化を低減することが可能となる。   In the tuning fork type crystal element 120 according to this embodiment, the adjustment electrode 129 is also provided on the side surface of the weight portion 128. In such a tuning fork type crystal element 120, the adjustment electrode 129 is also formed on the side surface of the weight portion 128, so that the left and right balance of the crystal vibrating portion 123 can be adjusted, thereby reducing the deterioration of the equivalent series resistance. It becomes possible to do.

また、本実施形態に係る音叉型水晶素子120は、一対の水晶振動部123の間に、水晶基部121の側面よりY′軸に沿って延出した平衡部122と、を備え、平衡部122のX軸方向の長さの中心点が、一対の水晶振動部123の間のX軸方向の長さの中心点を通り、Y′軸方向に平行な基準直線L1に対して、平衡部122のX軸方向の長さの中心が+X軸方向に位置している。このように音叉型水晶素子120を励振させる際に発生した水晶振動部123の左右の重さのアンバランスを平衡部122の形成位置によって調整することで、振動漏れを抑えることができ、等価直列抵抗の悪化を低減することが可能となる。   Further, the tuning fork type crystal element 120 according to the present embodiment includes a balance portion 122 extending along the Y ′ axis from the side surface of the crystal base portion 121 between the pair of crystal vibrating portions 123, and the balance portion 122. The center point of the length in the X-axis direction passes through the center point of the length in the X-axis direction between the pair of crystal vibrating portions 123, and the balance portion 122 with respect to the reference straight line L1 parallel to the Y′-axis direction The center of the length in the X-axis direction is located in the + X-axis direction. Thus, by adjusting the unbalance of the left and right weights of the crystal vibrating part 123 generated when the tuning fork type crystal element 120 is excited, the vibration leakage can be suppressed and the equivalent series can be suppressed. It becomes possible to reduce deterioration of resistance.

(第二実施形態) 第二実施形態に係る水晶デバイスは、図5及び図6に示されているように、パッケージ110と、パッケージ110の上面に実装された音叉型水晶素子120とを含んでいる。パッケージ110は、基板110a及び枠体110bによって構成されている。基板110aと枠体110bとで凹部K1が形成されている。また、音叉型水晶素子120には、水晶基部121及び水晶振動部123が設けられている。このような水晶デバイスは、電子機器等で使用する基準信号を出力するのに用いられる。 Second Embodiment A crystal device according to a second embodiment includes a package 110 and a tuning fork type crystal element 120 mounted on the upper surface of the package 110 as shown in FIGS. 5 and 6. Yes. The package 110 includes a substrate 110a and a frame 110b. A recess K1 is formed by the substrate 110a and the frame 110b. Further, the tuning fork type crystal element 120 is provided with a crystal base part 121 and a crystal vibration part 123. Such a crystal device is used to output a reference signal used in an electronic device or the like.

基板110aは、矩形状であり、上面に音叉型水晶素子120を実装するための実装部材として機能するものである。基板110aは、上面に、音叉型水晶素子120を実装するための電極パッド111が設けられている。また、基板110aの長辺側の一辺に沿って、音叉型水晶素子120を接合するための第一電極パッド111a及び第二電極パッド
111bが設けられている。
The substrate 110a has a rectangular shape, and functions as a mounting member for mounting the tuning fork type crystal element 120 on the upper surface. An electrode pad 111 for mounting the tuning fork type crystal element 120 is provided on the upper surface of the substrate 110a. A first electrode pad 111a and a second electrode pad 111b for joining the tuning fork type crystal element 120 are provided along one side of the long side of the substrate 110a.

基板110aは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料である絶縁層からなる。基板110aは、絶縁層を一層用いたものであっても、絶縁層を複数層積層したものであってもよい。基板110aの表面及び内部には、上面に設けられた電極パッド111と、基板110aの下面に設けられた外部端子112とを電気的に接続するための配線パターン及びビア導体が設けられている。   The substrate 110a is made of an insulating layer made of a ceramic material such as alumina ceramic or glass-ceramic. The substrate 110a may be one using an insulating layer or may be a laminate of a plurality of insulating layers. On the surface and inside of the substrate 110a, there are provided wiring patterns and via conductors for electrically connecting the electrode pads 111 provided on the upper surface and the external terminals 112 provided on the lower surface of the substrate 110a.

枠体110bは、基板110aの上面の外周縁に沿って配置され、基板110aの上面に凹部K1を形成するためのものである。凹部K1の開口部は、平面視した際に、矩形状となっている。枠体110bは、例えばアルミナセラミックス又はガラス−セラミックス等のセラミック材料からなり、基板110aと一体的に形成されている。凹部K1は、後述する音叉型水晶素子120を実装するためのものである。   The frame body 110b is disposed along the outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110a, and is for forming the recess K1 on the upper surface of the substrate 110a. The opening of the recess K1 has a rectangular shape when viewed in plan. The frame 110b is made of a ceramic material such as alumina ceramics or glass-ceramics, and is formed integrally with the substrate 110a. The recess K1 is for mounting a tuning fork type crystal element 120 described later.

基板110aの下面の四隅には、外部端子112が設けられている。また、四つの外部端子112の内の二つが、音叉型水晶素子120と電気的に接続されている。また、音叉型水晶素子120と電気的に接続されている第一外部端子112a及び第二外部端子112bは、基板110aの下面の対角に位置するように設けられている。   External terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110a. In addition, two of the four external terminals 112 are electrically connected to the tuning fork type crystal element 120. The first external terminal 112a and the second external terminal 112b that are electrically connected to the tuning fork type crystal element 120 are provided so as to be located diagonally on the lower surface of the substrate 110a.

電極パッド111は、音叉型水晶素子120を実装するためのものである。電極パッド111は、枠体110bの上面に一対で設けられており、枠体110bの一辺に沿うように隣接して設けられている。電極パッド111は、図4及び図5に示されているように枠体110b及び基板110aの上面に設けられた配線パターン113とビア導体114を介して、基板110aの下面に設けられた外部端子112と電気的に接続されている。   The electrode pad 111 is for mounting the tuning fork type crystal element 120. A pair of electrode pads 111 are provided on the upper surface of the frame 110b, and are provided adjacent to each other along one side of the frame 110b. As shown in FIGS. 4 and 5, the electrode pads 111 are external terminals provided on the lower surface of the substrate 110a via the wiring patterns 113 and the via conductors 114 provided on the upper surface of the frame 110b and the substrate 110a. 112 is electrically connected.

電極パッド111は、図5に示すように、第一電極パッド111a及び第二電極パッド111bによって構成されている。また、電極パッド111の算術平均表面粗さは、0.02〜0.10μmであり、基板110a表面の算術平均表面粗さは、0.5〜1.5μmである。   As shown in FIG. 5, the electrode pad 111 includes a first electrode pad 111a and a second electrode pad 111b. In addition, the arithmetic average surface roughness of the electrode pad 111 is 0.02 to 0.10 μm, and the arithmetic average surface roughness of the surface of the substrate 110a is 0.5 to 1.5 μm.

外部端子112は、電子機器等の実装基板(図示せず)と電気的に接合するために用いられる。外部端子112は、基板110aの下面の四隅に設けられている。外部端子112の内の二つの端子は、基板110aの上面に設けられた一対の電極パッド111とそれぞれ電気的に接続されている。また、残りの外部端子の112の内の少なくとも一つは、封止用導体パターン117と電気的に接続されている。   The external terminal 112 is used for electrical connection with a mounting board (not shown) such as an electronic device. The external terminals 112 are provided at the four corners of the lower surface of the substrate 110a. Two of the external terminals 112 are electrically connected to a pair of electrode pads 111 provided on the upper surface of the substrate 110a. At least one of the remaining external terminals 112 is electrically connected to the sealing conductor pattern 117.

ここでパッケージ110を平面視したときの一辺の寸法が、0.8〜3.2mmであり、パッケージ110の上下方向の寸法が、0.2〜1.5mmである場合を例にして、電極パッド111の大きさを説明する。基板110aの一辺と平行となる電極パッド111の辺の長さは、0.15〜0.40mmとなる。また、基板110aの一辺と交わる辺と平行となる電極パッド111の辺の長さは、0.15〜0.40mmとなる。電極パッド111の上下方向の厚みの長さは、10〜50μmとなる。   Here, when the package 110 is viewed in plan, the dimension of one side is 0.8 to 3.2 mm, and the vertical dimension of the package 110 is 0.2 to 1.5 mm as an example. The size of the pad 111 will be described. The length of the side of the electrode pad 111 parallel to one side of the substrate 110a is 0.15 to 0.40 mm. The length of the side of the electrode pad 111 that is parallel to the side that intersects with one side of the substrate 110a is 0.15 to 0.40 mm. The length of the thickness of the electrode pad 111 in the vertical direction is 10 to 50 μm.

封止用導体パターン117は、蓋体130と接合部材131を介して接合する際に、接合部材131の濡れ性をよくする役割を果たしている。封止用導体パターン117は、枠体110bの上面を囲むようにして設けられている。封止用導体パターン117は、例えばタングステン又はモリブデン等から成る導体パターンの表面にニッケルメッキ及び金メッキを順次、枠体110bの上面を環状に囲む形態で施すことによって、例えば10〜25μmの厚みに形成されている。   The sealing conductor pattern 117 plays a role of improving the wettability of the bonding member 131 when bonded to the lid 130 via the bonding member 131. The sealing conductor pattern 117 is provided so as to surround the upper surface of the frame 110b. The sealing conductor pattern 117 is formed to have a thickness of, for example, 10 to 25 μm by sequentially applying nickel plating and gold plating on the surface of the conductor pattern made of, for example, tungsten or molybdenum so as to surround the upper surface of the frame 110b in an annular shape. Has been.

蓋体130は、例えば、鉄、ニッケル又はコバルトの少なくともいずれかを含む合金からなる。このような蓋体130は、真空状態にある凹部K1又は窒素ガスなどが充填された凹部K1を気密的に封止するためのものである。具体的には、蓋体130は、所定雰囲気で、パッケージ110の枠体110b上に載置され、枠体110bの封止用導体パターン117と蓋体130の接合部材131とが接合されるように熱を印加させることで接合部材131を溶融し、枠体110bに接合される。また、蓋体130は、封止用導体パターン117を介して基板110aの下面の少なくとも一つの外部端子112に電気的に接続されている。よって、蓋体130は、少なくとも一つの外部端子112と電気的に接続されている。   The lid 130 is made of an alloy containing at least one of iron, nickel, and cobalt, for example. Such a lid 130 is for hermetically sealing the recess K1 in a vacuum state or the recess K1 filled with nitrogen gas or the like. Specifically, the lid 130 is placed on the frame 110b of the package 110 in a predetermined atmosphere so that the sealing conductor pattern 117 of the frame 110b and the joining member 131 of the lid 130 are joined. The joining member 131 is melted by applying heat to the frame 110b and joined to the frame 110b. The lid 130 is electrically connected to at least one external terminal 112 on the lower surface of the substrate 110a through the sealing conductor pattern 117. Therefore, the lid 130 is electrically connected to at least one external terminal 112.

接合部材131は、パッケージ110の枠体110b上面に設けられた封止用導体パターン117に相対する蓋体130の箇所に設けられている。接合部材131は、例えば、銀ロウ又は金錫によって設けられている。銀ロウの場合は、その厚みは、10〜20μmである。例えば、成分比率は、銀が72〜85%、銅が15〜28%のものが使用されている。金錫の場合は、その厚みは、10〜40μmである。例えば、成分比率が、金が78〜82%、錫が18〜22%のものが使用されている。   The joining member 131 is provided at a location of the lid 130 facing the sealing conductor pattern 117 provided on the upper surface of the frame 110b of the package 110. The joining member 131 is provided by, for example, silver solder or gold tin. In the case of silver wax, the thickness is 10 to 20 μm. For example, the component ratio is 72 to 85% for silver and 15 to 28% for copper. In the case of gold tin, the thickness is 10 to 40 μm. For example, the component ratio is 78 to 82% for gold and 18 to 22% for tin.

ここで、基板110aの作製方法について説明する。基板110aがアルミナセラミックスから成る場合、まず所定のセラミック材料粉末に適当な有機溶剤等を添加・混合して得た複数のセラミックグリーンシートを準備する。また、セラミックグリーンシートの表面或いはセラミックグリーンシートに打ち抜き等を施して予め穿設しておいた貫通孔内に、従来周知のスクリーン印刷等によって所定の導体ペーストを塗布する。さらに、これらのグリーンシートを積層してプレス成形したものを、高温で焼成する。最後に、導体パターンの所定部位、具体的には、電極パッド111、外部端子112及び封止用導体パターン117となる部位にニッケルメッキ又、金メッキ、銀パラジウム等を施すことにより作製される。また、導体ペーストは、例えばタングステン、モリブデン、銅、銀又は銀パラジウム等の金属粉末の焼結体等から構成されている。   Here, a method for manufacturing the substrate 110a will be described. When the substrate 110a is made of alumina ceramic, first, a plurality of ceramic green sheets obtained by adding and mixing an appropriate organic solvent or the like to a predetermined ceramic material powder is prepared. In addition, a predetermined conductor paste is applied to the surface of the ceramic green sheet or a through-hole previously punched by punching the ceramic green sheet by screen printing or the like. Further, these green sheets are laminated and press-molded and fired at a high temperature. Finally, it is produced by applying nickel plating, gold plating, silver palladium, or the like to predetermined portions of the conductor pattern, specifically, the portions to be the electrode pads 111, the external terminals 112, and the sealing conductor pattern 117. Moreover, the conductor paste is comprised from the sintered compact etc. of metal powders, such as tungsten, molybdenum, copper, silver, or silver palladium, for example.

第二実施形態に係る水晶デバイスは、第一実施形態に記載の音叉型水晶素子120と、音叉型水晶素子120を実装するための電極パッド111を有する基板110aと、基板110aの上面の外周縁に沿って設けられた枠体110bと、枠体110bの上面に接合された蓋体130と、を備えている。このような水晶デバイスは、音叉型水晶素子120を励振させる際に発生した水晶振動部123の左右の重さのアンバランスを調整用電極によって調整することで、振動漏れを抑えることができ、等価直列抵抗の悪化を低減することが可能となる。   The crystal device according to the second embodiment includes a tuning fork type crystal element 120 described in the first embodiment, a substrate 110a having an electrode pad 111 for mounting the tuning fork type crystal element 120, and an outer peripheral edge of the upper surface of the substrate 110a. And a lid body 130 joined to the upper surface of the frame body 110b. Such a crystal device can suppress vibration leakage by adjusting the left and right weight imbalance of the crystal vibrating part 123 generated when exciting the tuning fork type crystal element 120 with the adjustment electrode. It becomes possible to reduce the deterioration of the series resistance.

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、前記した本実施形態では、圧電振動素子を構成する圧電素材として水晶を用いた場合を説明したが、他の圧電素材として、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムまたは、圧電セラミックスを圧電素材として用いた圧電振動素子でも構わない。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, in the above-described embodiment, the case where quartz is used as the piezoelectric material constituting the piezoelectric vibration element has been described. However, as other piezoelectric materials, lithium niobate, lithium tantalate, or piezoelectric ceramics is used as the piezoelectric material. The piezoelectric vibration element may be used.

110・・・パッケージ
110a・・・基板
110b・・・枠体
111・・・電極パッド
112・・・外部端子
117・・・封止用導体パターン
120・・・音叉型水晶素子
121・・・水晶基部
122・・・平衡部
123・・・水晶振動部
124・・・振動腕部
125、126・・・励振電極
127・・・引き出し電極
128・・・錘部
129・・・調整用電極
130・・・蓋体
131・・・接合部材
140・・・導電性接着剤
K1・・・第一凹部
M1・・・第一切込み部
M2・・・第二切込み部
M3・・・第三切込み部
G・・・溝部
R1・・・第一残渣部
R2・・・第二残渣部
S1・・・水晶基部の外側側面とつながる平面
S2・・・傾斜面
SP・・・形成面
α・・・傾斜面の角度
T・・・凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Package 110a ... Board | substrate 110b ... Frame body 111 ... Electrode pad 112 ... External terminal 117 ... Conductive pattern for sealing 120 ... Tuning fork type crystal element 121 ... Crystal Base 122 ... Balance part 123 ... Quartz vibrating part 124 ... Vibrating arm part 125, 126 ... Excitation electrode 127 ... Extraction electrode 128 ... Weight part 129 ... Adjustment electrode 130 ··································································································································································································································································································· • G ... groove R1 ... first residue R2 ... second residue S1 ... plane connected to the outer side surface of the crystal base S2 ... inclined surface SP ... formation surface α ... inclination Angle of surface T ・ ・ ・ Convex

Claims (6)

結晶軸におけるXY′Z′直交座標系を有し、Z′軸に沿った方向に厚みを有する矩形状の水晶基部と、
前記水晶基部の側面より
Y′軸に沿って
延出した一対の水晶振動部と、
前記一対の水晶振動部の主面及び側面に設けられた励振電極と、
前記一対の水晶振動部の両主面に設けられた調整用電極と、を備えている音叉型水晶素子。
A rectangular crystal base having an XY′Z ′ orthogonal coordinate system in the crystal axis and having a thickness in a direction along the Z ′ axis;
A pair of crystal vibrating portions extending along the Y ′ axis from the side surface of the crystal base;
Excitation electrodes provided on the main surface and side surfaces of the pair of crystal vibrating parts;
A tuning fork type quartz crystal element comprising: adjustment electrodes provided on both main surfaces of the pair of quartz crystal vibrating portions.
請求項1記載の音叉型水晶素子であって、
前記水晶振動部が、振動腕部と錘部とで構成されており、
前記調整用電極が前記錘部に設けられている音叉型水晶素子。
The tuning fork type crystal element according to claim 1,
The crystal vibrating part is composed of a vibrating arm part and a weight part,
A tuning fork type crystal element in which the adjustment electrode is provided on the weight portion.
請求項2記載の音叉型水晶素子であって、
前記調整用電極が、前記錘部の側面にも設けられている音叉型水晶素子。
A tuning fork type quartz element according to claim 2,
A tuning-fork type crystal element in which the adjustment electrode is also provided on a side surface of the weight portion.
請求項1乃至請求項3の何れか1つの請求項に記載の音叉型水晶素子であって、
前記一対の水晶振動部の間に、前記水晶基部の側面よりY′軸に沿って延出した平衡部と、を備えている音叉型水晶素子。
A tuning fork type quartz element according to any one of claims 1 to 3,
A tuning fork type quartz crystal element comprising: a balance portion extending along a Y ′ axis from a side surface of the quartz crystal base portion between the pair of quartz crystal vibrating portions.
請求項4記載の音叉型水晶素子であって、
前記平衡部は、少なくとも二つ以上の突出部によって構成されている音叉型水晶素子。
The tuning fork type quartz element according to claim 4,
The balance portion is a tuning fork type crystal element constituted by at least two protrusions.
請求項1乃至請求項5の何れか1つの請求項に記載の音叉型水晶素子を備えている水晶デバイス。   A quartz crystal device comprising the tuning fork type quartz crystal element according to any one of claims 1 to 5.
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