JP2021141368A - Piezoelectric device - Google Patents

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Abstract

To provide a piezoelectric device that suppresses fluctuations in an oscillation frequency while supporting miniaturization.SOLUTION: A sound fork type piezoelectric vibration piece 2 is joined to the mounting pads 6a and 6b of the container 3 via a first metal bump 7a provided on the other end side of a base 20 and on the center side in the width direction of the base 20, and a second metal bump 7b provided on the tip side of a projecting portion 24. The first metal bump 7a and the second metal bump 7b are formed in the same shape in a plan view and have opposite sides. The areas of the first metal bump 7a and the second metal bump 7b in a plan view decrease as they are separated from the opposite sides to both outer sides in the width direction of the base 20.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は圧電デバイスに関する。 The present invention relates to piezoelectric devices.

移動体通信機器等の小型化に伴い、これに実装される水晶振動子等の圧電デバイスも小型化が進んでいる。例えば小型化に対応した表面実装型の音叉型水晶振動子は、音叉型水晶振動片と、これを収容する凹部を備えた絶縁基体(容器)と、当該容器との接合によって前記凹部内に音叉型水晶振動片を気密封止する蓋とが主要な構成部材となっている。 With the miniaturization of mobile communication devices and the like, the piezoelectric devices such as crystal oscillators mounted on the mobile communication devices are also becoming smaller. For example, a surface-mounted tuning fork type crystal oscillator corresponding to miniaturization has a tuning fork type crystal vibrating piece, an insulating substrate (container) having a recess for accommodating the tuning fork, and a tuning fork in the recess by joining the container. The main component is a lid that airtightly seals the type crystal tuning fork.

前記音叉型水晶振動片を、前記容器の凹部に設けられた搭載パッドの上に、金属バンプを介して超音波接合する場合、微小領域で確実な導電接合が行えることから水晶振動子の小型化に適している(例えば略直方体状の水晶振動子の平面視の外形寸法が、長辺方向が1.6mmで、短辺方向が1.0mm)。このような接合形態の水晶振動子は、例えば特許文献1乃至2に開示されている。 When the tuning fork type crystal vibrating piece is ultrasonically bonded to a mounting pad provided in the recess of the container via a metal bump, the crystal oscillator can be downsized because reliable conductive bonding can be performed in a minute area. (For example, the external dimensions of a substantially rectangular parallelepiped crystal oscillator in a plan view are 1.6 mm in the long side direction and 1.0 mm in the short side direction). Such a bonded crystal unit is disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2.

特許第5660162号Patent No. 5660162 特許第5804029号Patent No. 5804029

特許文献1乃至2における音叉型水晶振動片は、基部と、当該基部の一端側から同一方向に伸びる一対の振動腕と、前記基部から突出した接合部を備えている。前記接合部は、当該接合部の基端部を一辺とする平面視L字状に形成されている。前記接合部の基端部および先端部は、容器の搭載パッドと接合される接合領域となっている。これらの接合領域には、平面視形状が円形や楕円形の金属バンプが形成されている。 The tuning fork type crystal vibrating piece in Patent Documents 1 and 2 includes a base portion, a pair of vibrating arms extending in the same direction from one end side of the base portion, and a joint portion protruding from the base portion. The joint portion is formed in an L-shape in a plan view with the base end portion of the joint portion as one side. The base end portion and the tip end portion of the joint portion are joint regions to be joined to the mounting pad of the container. Metal bumps having a circular or elliptical shape in a plan view are formed in these joint regions.

前記音叉型水晶振動子は、前記容器の外底面に形成された外部接続端子が、半田を介して外部基板と接合されることによって実装される。そのため前記容器には、外部基板に実装された電子部品等からの熱や周辺環境等の熱により、膨張に伴う応力が発生する。特にリフローなどの短時間で急激な温度上昇が生じる環境下では、前記応力の影響が大きくなり、当該応力が音叉型水晶振動片に伝わることによって、発振周波数の変動(低下)が生じることがある。このことを次に説明する。 The tuning fork type crystal oscillator is mounted by joining an external connection terminal formed on the outer bottom surface of the container to an external substrate via solder. Therefore, stress due to expansion is generated in the container due to heat from electronic components mounted on the external substrate and heat from the surrounding environment. In particular, in an environment where a rapid temperature rise occurs in a short time such as reflow, the influence of the stress becomes large, and the stress is transmitted to the tuning fork type crystal vibrating piece, which may cause fluctuation (decrease) in the oscillation frequency. .. This will be described next.

図13は従来の音叉型水晶振動子を示す図である。図13では水晶振動片2と容器31との間に介在する,平面視で楕円形の2つのバンプの位置を実線で透過表示している。容器31は平面視略矩形であり、前述した熱の影響により、その短辺の伸長方向(図13の左側に示す上下方向)に膨張した場合、これに追従するように搭載パッド17a,17bと金属バンプ18a,18bとの各接合部には、2つの金属バンプ18a,18bの間隔が拡大する方向に力が加わる。そのため音叉型水晶振動片2と金属バンプ18a,18bとの各接合部には、基部20の幅方向(図13における上下方向)の内側(図13に示す対向する内向き矢印)に向かって応力が働くことになる。 FIG. 13 is a diagram showing a conventional tuning fork type crystal oscillator. In FIG. 13, the positions of the two elliptical bumps interposed between the crystal vibrating piece 2 and the container 31 are transparently displayed by a solid line. The container 31 has a substantially rectangular shape in a plan view, and when it expands in the extension direction of its short side (vertical direction shown on the left side of FIG. 13) due to the influence of the above-mentioned heat, the mounting pads 17a and 17b follow the expansion direction. A force is applied to each of the joints with the metal bumps 18a and 18b in a direction in which the distance between the two metal bumps 18a and 18b is increased. Therefore, stress is applied to the joints between the tuning fork type crystal vibrating piece 2 and the metal bumps 18a and 18b toward the inside (opposite inward arrows shown in FIG. 13) in the width direction (vertical direction in FIG. 13) of the base 20. Will work.

このように基部20の他端側(図13における基部20の左端側)において基部20の幅方向の内側に向かって応力が働くことによって、一対の振動腕21,22の先端側には、両外側に開く方向(図13に示す背向する外向き矢印)に力が加わる。これにより、実質的に振動腕の長さが延長されたことと等価となり(振動腕の疑似的な延伸)、音叉型水晶振動子の発振周波数が低下することになると考えられる。これは音叉型水晶振動片の発振周波数が、振動腕の長さの二乗に反比例するためである。 In this way, stress acts inward in the width direction of the base 20 on the other end side of the base 20 (the left end side of the base 20 in FIG. 13), so that both on the tip sides of the pair of vibrating arms 21 and 22 A force is applied in the direction of opening outward (backward outward arrow shown in FIG. 13). It is considered that this is substantially equivalent to the extension of the length of the vibrating arm (pseudo-extension of the vibrating arm), and the oscillation frequency of the tuning fork type crystal oscillator is lowered. This is because the oscillation frequency of the tuning fork type crystal vibrating piece is inversely proportional to the square of the length of the vibrating arm.

以上のような容器の膨張に伴う音叉型水晶振動子の発振周波数の低下は、図13における2つの金属バンプ18a,18bの形状が要因と考えられる。すなわち、金属バンプ18a,18bが平面視で楕円形となっているため、容器31の膨張に伴って発生する,音叉型水晶振動片2と金属バンプ18a,18bとの各接合部に働く応力が各バンプ内で均一となり、当該応力が音叉型水晶振動片2の基部側に伝搬し易いことに因るものと考えられる。 It is considered that the decrease in the oscillation frequency of the tuning fork type crystal oscillator due to the expansion of the container as described above is due to the shapes of the two metal bumps 18a and 18b in FIG. That is, since the metal bumps 18a and 18b are elliptical in a plan view, the stress acting on each joint between the tuning fork type crystal oscillator 2 and the metal bumps 18a and 18b generated by the expansion of the container 31 is applied. It is considered that the stress becomes uniform in each bump and the stress easily propagates to the base side of the tuning fork type crystal vibration piece 2.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、小型化に対応しつつ、発振周波数の変動を抑制した圧電デバイスを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric device that suppresses fluctuations in oscillation frequency while coping with miniaturization.

上記目的を達成するために請求項1に係る発明は、音叉型圧電振動片が、容器に設けられた2つの搭載パッドに金属バンプを介して導電接合された圧電デバイスであって、
前記音叉型圧電振動片は、基部と、当該基部の一端側から第1方向に伸びる一対の振動腕と、前記基部の他端側から前記第1方向と直交する第2方向の一方に伸びる突出部を備え、
前記音叉型圧電振動片は、前記基部の前記他端側であって前記第2方向における中央側に設けられた第1金属バンプと、前記突出部の先端側に設けられた第2金属バンプとを介して前記2つの搭載パッドと接合され、
前記第1金属バンプと前記第2金属バンプは、平面視において同一形状に形成され、かつ対向辺を有するとともに、前記対向辺から前記第2方向の両外側に離間するにつれて平面視における面積が減少していることを特徴とする。
The invention according to claim 1 for achieving the above object is a piezoelectric device in which a tuning fork type piezoelectric vibrating piece is conductively bonded to two mounting pads provided on a container via metal bumps.
The tuning fork type piezoelectric vibrating piece has a base portion, a pair of vibrating arms extending from one end side of the base portion in the first direction, and a protrusion extending from the other end side of the base portion in one of the second directions orthogonal to the first direction. With a part
The tuning fork type piezoelectric vibrating piece includes a first metal bump provided on the other end side of the base portion and on the central side in the second direction, and a second metal bump provided on the tip end side of the protruding portion. It is joined to the two mounting pads via
The first metal bump and the second metal bump are formed in the same shape in a plan view and have opposite sides, and the area in the plan view decreases as the distance from the facing sides to both outer sides in the second direction decreases. It is characterized by doing.

上記発明によれば、前記第1金属バンプと前記第2金属バンプとが同一形状であることによって、音叉型圧電振動片と各バンプとの接合部に働く応力のバランスを保つことができる。さらに、前記第1金属バンプと前記第2金属バンプが、対向辺から前記第2方向(基部の幅方向)の両外側に離間するにつれて平面視における面積が減少しているため、金属バンプ内において対向辺側がより強く接合される。これにより、容器の膨張に伴う基部の他端側の変形(基部の幅方向の中央側への収縮)が抑制されるため、一対の振動腕の先端側が外側に開こうとする力が弱められる。その結果、振動腕の疑似的な延伸が抑制されるため発振周波数の低下を抑制することができる。 According to the above invention, when the first metal bump and the second metal bump have the same shape, the balance of stress acting on the joint portion between the tuning fork type piezoelectric vibrating piece and each bump can be maintained. Further, since the area in the plan view decreases as the first metal bump and the second metal bump are separated from the opposite side to both outer sides in the second direction (width direction of the base), the area in the metal bump is reduced. The opposite sides are joined more strongly. As a result, deformation of the other end side of the base portion (contraction toward the center side in the width direction of the base portion) due to expansion of the container is suppressed, so that the force of the tip side of the pair of vibrating arms to open outward is weakened. .. As a result, the pseudo stretching of the vibrating arm is suppressed, so that the decrease in the oscillation frequency can be suppressed.

また、上記目的を達成するために請求項2に係る発明は、前記第1金属バンプは、前記第2金属バンプよりも平面視における面積が大きいことを特徴とする。 Further, the invention according to claim 2 for achieving the above object is characterized in that the first metal bump has a larger area in a plan view than the second metal bump.

上記発明によれば、前記第1金属バンプが、前記第2金属バンプよりも平面視の面積が大きいため、基部の幅方向の中央側が相対的に強く接合される。これにより、容器の膨張に伴う基部の他端側の変形が抑制されるため、一対の振動腕の先端側が外側に開こうとする力が弱められる。その結果、振動腕の疑似的な延伸が抑制されるため発振周波数の低下をより抑制することができる。 According to the above invention, since the first metal bump has a larger area in a plan view than the second metal bump, the central side in the width direction of the base is relatively strongly joined. As a result, the deformation of the other end side of the base portion due to the expansion of the container is suppressed, so that the force of the tip ends of the pair of vibrating arms to open outward is weakened. As a result, the pseudo stretching of the vibrating arm is suppressed, so that the decrease in the oscillation frequency can be further suppressed.

また、上記目的を達成するために請求項3に係る発明は、前記第1金属バンプと前記第2金属バンプが平面視略三角形に形成され、当該三角形の底辺同士が対向していることを特徴とする。 Further, in order to achieve the above object, the invention according to claim 3 is characterized in that the first metal bump and the second metal bump are formed in a substantially triangular shape in a plan view, and the bases of the triangles face each other. And.

上記発明によれば、前記第1金属バンプと前記第2金属バンプが平面視略三角形に形成され、当該三角形の底辺同士が対向していることによって、これらの底辺から第2方向の両外側に離間するにつれて、前記第1金属バンプと前記第2金属バンプの平面視における面積が連続的に減少する。これにより、発振周波数の低下をより抑制することができる。 According to the above invention, the first metal bump and the second metal bump are formed in a substantially triangular shape in a plan view, and the bases of the triangles face each other, so that the bases of the first metal bumps and the second metal bumps face each other on both outer sides in the second direction. As they are separated from each other, the areas of the first metal bump and the second metal bump in a plan view are continuously reduced. As a result, the decrease in the oscillation frequency can be further suppressed.

以上のように本発明によれば、小型化に対応しつつ、発振周波数の変動を抑制した圧電デバイスを提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide a piezoelectric device that suppresses fluctuations in the oscillation frequency while supporting miniaturization.

本発明の実施形態に係る水晶振動子の断面模式図Schematic cross-sectional view of the crystal unit according to the embodiment of the present invention 本発明の実施形態に係る水晶振動子の蓋を開放した状態の上面模式図Schematic diagram of the upper surface of the crystal unit according to the embodiment of the present invention in a state where the lid is opened. 本発明の実施形態に係る水晶振動片の一主面側から見た模式図Schematic diagram seen from one main surface side of the crystal vibrating piece according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る水晶振動片の他主面側から見た模式図Schematic diagram seen from the other main surface side of the crystal vibrating piece according to the embodiment of the present invention. 本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図Schematic diagram seen from the other main surface side of the crystal vibrating piece showing another application example of the present invention. 本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図Schematic diagram seen from the other main surface side of the crystal vibrating piece showing another application example of the present invention. 本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図Schematic diagram seen from the other main surface side of the crystal vibrating piece showing another application example of the present invention. 本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図Schematic diagram seen from the other main surface side of the crystal vibrating piece showing another application example of the present invention. 本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図Schematic diagram seen from the other main surface side of the crystal vibrating piece showing another application example of the present invention. 本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図Schematic diagram seen from the other main surface side of the crystal vibrating piece showing another application example of the present invention. 本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図Schematic diagram seen from the other main surface side of the crystal vibrating piece showing another application example of the present invention. 本発明の他の適用例を示す水晶振動片の他主面側から見た模式図Schematic diagram seen from the other main surface side of the crystal vibrating piece showing another application example of the present invention. 従来の音叉型水晶振動子の蓋を開放した状態の上面模式図Top schematic of a conventional tuning fork crystal unit with the lid open

以下、本発明の実施形態を圧電デバイスとして音叉型水晶振動子を例に挙げ、図1乃至4に基づいて説明する。なお、図1では音叉型水晶振動片に形成される各種電極の記載は省略している。また図2では、説明の便宜上、音叉型水晶振動片と容器との間に介在する第1バンプおよび第2バンプの位置を実線で透過表示している。図3においては、参考として第1バンプおよび第2バンプの輪郭を破線で表示している。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 by taking a tuning fork type crystal oscillator as an example as a piezoelectric device. In FIG. 1, the description of various electrodes formed on the tuning fork type crystal vibrating piece is omitted. Further, in FIG. 2, for convenience of explanation, the positions of the first bump and the second bump interposed between the tuning fork type crystal vibrating piece and the container are transparently displayed by a solid line. In FIG. 3, the contours of the first bump and the second bump are indicated by broken lines for reference.

本実施形態における音叉型水晶振動子1(以下、水晶振動子1と略)は、略直方体状のパッケージ構造からなる表面実装型の水晶振動子である。本実施形態では、その平面視の外形寸法は長辺が1.6mmで、短辺が1.0mmとなっている。なお、水晶振動子の平面視の外形寸法は当該寸法に限定されるものではないが、同寸法以下の小型の水晶振動子に対して好適である。 The tuning fork type crystal oscillator 1 (hereinafter, abbreviated as crystal oscillator 1) in the present embodiment is a surface mount type crystal oscillator having a substantially rectangular parallelepiped package structure. In the present embodiment, the external dimensions in a plan view are 1.6 mm on the long side and 1.0 mm on the short side. The external dimensions of the crystal oscillator in a plan view are not limited to the dimensions, but are suitable for a small crystal oscillator having the same dimensions or less.

本発明の実施形態に係る水晶振動子1は、図1に示すように、音叉型水晶振動片2(以下、水晶振動片2と略)が絶縁材料からなる容器3の凹部5に収容された後、平板状の蓋4が凹部5を覆うように容器3の開口端に接合されることによって、水晶振動片2が内部空間8に気密に封止される。容器3と蓋4とは、図示しない封止材を介して接合される。 As shown in FIG. 1, the crystal oscillator 1 according to the embodiment of the present invention has a tuning fork type crystal vibrating piece 2 (hereinafter abbreviated as crystal vibrating piece 2) housed in a recess 5 of a container 3 made of an insulating material. Later, the flat plate-shaped lid 4 is joined to the open end of the container 3 so as to cover the recess 5, so that the crystal vibrating piece 2 is airtightly sealed in the internal space 8. The container 3 and the lid 4 are joined via a sealing material (not shown).

容器3はアルミナ等のセラミックを主体とした絶縁材料から成る箱状体であり、本実施形態においては、3枚のセラミックグリーンシート3a,3b,3cを積層して一体焼成することによって成形されている(図1参照)。容器3は枠状の堤部30の内側に平面視矩形状の凹部5を有している。そして図1乃至2に示すように、セラミックグリーンシート3aの上面301に、中間層となるセラミックグリーンシート3bが凹部5に向かって張り出しており、その一部は水晶振動片2が搭載される段部を構成している。堤部30の上面300には図示しない封止材が平面視で枠状に形成されており、前記封止材は蓋4の外周部分と対応している。 The container 3 is a box-shaped body made of an insulating material mainly composed of ceramics such as alumina, and in the present embodiment, it is formed by laminating three ceramic green sheets 3a, 3b, and 3c and integrally firing them. (See Fig. 1). The container 3 has a concave portion 5 having a rectangular shape in a plan view inside the frame-shaped bank portion 30. Then, as shown in FIGS. 1 and 2, a ceramic green sheet 3b as an intermediate layer projects toward the recess 5 on the upper surface 301 of the ceramic green sheet 3a, and a part of the ceramic green sheet 3b is a stage on which the crystal vibrating piece 2 is mounted. It constitutes a part. A sealing material (not shown) is formed in a frame shape on the upper surface 300 of the bank portion 30 in a plan view, and the sealing material corresponds to an outer peripheral portion of the lid 4.

図2に示すように、平面視矩形状の凹部5の一短辺に沿った段部の上面には、水晶振動片2と導電接合される2つの搭載パッド6a,6bが、互いに隙間を空けた状態で並列して形成されている。2つの搭載パッド6a,6bは、図示しない内部配線およびビアを介して容器3の外底面302の両端に設けられた2つの外部接続端子9,9(図1では2つのみ図示)と各々電気的に接続されている。これら2つの搭載パッド6a,6bは互いに異極となっている。 As shown in FIG. 2, on the upper surface of the step portion along one short side of the rectangular recess 5 in a plan view, two mounting pads 6a and 6b conductively joined to the crystal vibrating piece 2 leave a gap between them. It is formed in parallel in the same state. The two mounting pads 6a and 6b are electrically connected to two external connection terminals 9 and 9 (only two are shown in FIG. 1) provided at both ends of the outer bottom surface 302 of the container 3 via internal wiring and vias (not shown). Is connected. These two mounting pads 6a and 6b are opposite to each other.

本実施形態では2つの搭載パッド6a,6bは、タングステンメタライズ層の上面に金をメッキ等の手法を用いて積層することによって形成されている。なお前記メタライズ層として、タングステンの代わりにモリブデンを用いてもよい。 In the present embodiment, the two mounting pads 6a and 6b are formed by laminating gold on the upper surface of the tungsten metallized layer by using a technique such as plating. Molybdenum may be used instead of tungsten as the metallized layer.

蓋4はコバールを基体とする平面視矩形状の金属製の蓋体であり、当該蓋4の表裏面にはニッケルメッキ層が形成されている。また蓋4の容器3との接合面側には、前記ニッケルメッキ層の上に金属からなるロウ材が全面に亘って形成されている。本実施形態では前記ロウ材として銀ロウが使用されている。 The lid 4 is a metal lid having a rectangular shape in a plan view based on Kovar, and nickel-plated layers are formed on the front and back surfaces of the lid 4. Further, on the joint surface side of the lid 4 with the container 3, a brazing material made of metal is formed over the entire surface on the nickel-plated layer. In this embodiment, silver wax is used as the brazing material.

次に本実施形態における水晶振動片について図3乃至4を参照しながら説明する。なお説明の便宜上、水晶振動片2の対向する2つの主面(2a,2b)のうち、容器3に搭載される際に搭載パッド6a,6bに対面する側の主面を裏面2bとし、裏面2bに対向する反対側の主面を表面2aとして説明する。図3は水晶振動片2の表面側(2a)から見た平面図を、図4は水晶振動片2の裏面側(2b)から見た平面図をそれぞれ表している。なお図3では参考として、第1バンプおよび第2バンプの輪郭を破線で表示している。 Next, the crystal vibrating piece in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 to 4. For convenience of explanation, of the two opposing main surfaces (2a, 2b) of the crystal vibrating piece 2, the main surface facing the mounting pads 6a, 6b when mounted on the container 3 is designated as the back surface 2b, and the back surface is used. The main surface on the opposite side facing 2b will be described as the surface 2a. FIG. 3 shows a plan view seen from the front surface side (2a) of the crystal vibrating piece 2, and FIG. 4 shows a plan view seen from the back surface side (2b) of the crystal vibrating piece 2. In FIG. 3, for reference, the contours of the first bump and the second bump are indicated by broken lines.

図3乃至4に示すように、水晶振動片2は音叉形状の人工水晶であり、基部20と、当該基部20の一端側201から並列して同一方向(図3,4に示す+Y軸方向)に伸びる一対の振動腕21,22と、基部20の一端側201と対向する他端側202から基部20の幅方向の一方(図3,4に示す+X軸方向)に伸びる突出部24を備えている。なお、一対の振動腕21,22が伸長する方向を「第1方向」と定義し、人工水晶の結晶軸のY軸方向(あるいはY軸から数°傾斜したY´方向でもよい)と同一方向としている。また、前記第1方向と直交する方向を「第2方向」と定義し、人工水晶の結晶軸のX軸方向と同一方向としている。 As shown in FIGS. 3 to 4, the crystal vibrating piece 2 is a tuning fork-shaped artificial crystal, and is parallel to the base 20 from one end side 201 of the base 20 in the same direction (+ Y-axis direction shown in FIGS. 3 and 4). A pair of vibrating arms 21 and 22 extending from the base 20 and a protruding portion 24 extending from the other end 202 facing the one end side 201 of the base 20 in the width direction of the base 20 (+ X-axis direction shown in FIGS. 3 and 4) are provided. ing. The direction in which the pair of vibrating arms 21 and 22 extend is defined as the "first direction", and is the same direction as the Y-axis direction of the crystal axis of the artificial crystal (or the Y'direction inclined by several degrees from the Y-axis). It is said. Further, the direction orthogonal to the first direction is defined as the "second direction", which is the same direction as the X-axis direction of the crystal axis of the artificial quartz.

一対の振動腕21,22の各々の先端側には、振動腕21,22の腕幅(第2方向における腕の寸法)よりも幅広となる幅広部23,23(錘部)が形成されている。幅広部23,23は、振動腕の伸長方向(第1方向)に向かって漸次拡幅する拡幅部(符号省略)を介して、振動腕21,22の先端部分と一体で成形されている。すなわち、前記拡幅部と幅広部23,23とは、振動腕と一体で成形されている。なお幅広部23,23の各々の先端側の各隅部は面取り状(C面状)に加工されている。振動腕21,22と拡幅部と幅広部23,23は、対向する一対の主面2a,2bと対向する一対の側面(符号省略)を有している。 Wide portions 23, 23 (weight portions) that are wider than the arm width (the size of the arm in the second direction) of the vibrating arms 21 and 22 are formed on the tip side of each of the pair of vibrating arms 21 and 22. There is. The wide portions 23, 23 are integrally formed with the tip portions of the vibrating arms 21 and 22 via a widening portion (reference numeral omitted) that gradually widens toward the extension direction (first direction) of the vibrating arm. That is, the widened portion and the widened portions 23, 23 are integrally formed with the vibrating arm. Each corner of the wide portions 23, 23 on the tip side is chamfered (C-plane). The vibrating arms 21 and 22, the widening portion and the wide portion 23, 23 have a pair of side surfaces (reference numerals omitted) facing the pair of main surfaces 2a and 2b facing each other.

一対の振動腕21,22の各々の表裏主面には、等価直列抵抗値(Crystal Impedance。以下、CI値と略)をより低下させる目的で、長溝が形成されている。具体的には、振動腕21の表裏主面には、長溝G1と長溝G3とが互いに対向するように形成され、振動腕22の表裏主面には、長溝G2と長溝G4とが互いに対向するように形成されている。長溝G1〜G4は、一対の振動腕21,22の各々の表裏主面に所定の深さで形成されており、その一端側が基部20の一端側201の領域まで延長され、その他端側が振動腕と拡幅部との境界に対して振動腕の付け根側まで形成されている。長溝G1〜G4は、振動腕21,22の伸長する第1方向に沿った長手方向と、振動腕21,22が並列する第2方向に沿った短手方向とを有している。なお、長溝G1〜G4が存在する振動腕の領域が振動部を構成している。 A long groove is formed on each of the front and back main surfaces of the pair of vibrating arms 21 and 22 for the purpose of further reducing the equivalent series resistance value (hereinafter abbreviated as CI value). Specifically, the long groove G1 and the long groove G3 are formed on the front and back main surfaces of the vibrating arm 21 so as to face each other, and the long groove G2 and the long groove G4 face each other on the front and back main surfaces of the vibrating arm 22. It is formed like this. The long grooves G1 to G4 are formed on the front and back main surfaces of each of the pair of vibrating arms 21 and 22 at a predetermined depth, one end side thereof is extended to the region of one end side 201 of the base 20, and the other end side is the vibrating arm. It is formed up to the base side of the vibrating arm with respect to the boundary between the and the widened portion. The long grooves G1 to G4 have a longitudinal direction along a first direction in which the vibrating arms 21 and 22 extend, and a lateral direction along a second direction in which the vibrating arms 21 and 22 are parallel to each other. The region of the vibrating arm in which the long grooves G1 to G4 exist constitutes the vibrating portion.

前述した水晶振動片2の外形は、1枚の水晶ウエハからフォトリソグラフィ技術とウェットエッチングを用いて一括同時に多数個が成形される。 The outer shape of the crystal vibrating piece 2 described above is formed from one crystal wafer in large numbers at the same time by using photolithography technology and wet etching.

水晶振動片2には、異電位で構成された第1の励振電極25および第2の励振電極26と、第1の励振電極25と第2の励振電極26の各々から引回し電極(後述)を経由して引き出された引出電極27,28とが形成されている。 The crystal vibrating piece 2 includes a first excitation electrode 25 and a second excitation electrode 26 composed of different potentials, and an electrode drawn from each of the first excitation electrode 25 and the second excitation electrode 26 (described later). The lead-out electrodes 27 and 28 drawn out via the above are formed.

一対の振動腕21,22の表裏主面に形成される第1および第2の励振電極25,26の一部は、一対の振動腕21,22の長溝G1〜G4の内部の全体に及んで形成されている。前記長溝を形成することにより、水晶振動片を小型化しても一対の振動腕21,22の電界効率が高まり、良好なCI値を得ることができる。なお、一対の振動腕の長溝G1〜G4の内部の一部の領域だけに、第1および第2の励振電極だけが形成されていてもよい。 A part of the first and second excitation electrodes 25 and 26 formed on the front and back main surfaces of the pair of vibrating arms 21 and 22 extends over the entire inside of the long grooves G1 to G4 of the pair of vibrating arms 21 and 22. It is formed. By forming the long groove, the electric field efficiency of the pair of vibrating arms 21 and 22 is increased even if the crystal vibrating piece is miniaturized, and a good CI value can be obtained. In addition, only the first and second excitation electrodes may be formed only in a part of the inside of the long grooves G1 to G4 of the pair of vibrating arms.

第1の励振電極25は、一方の振動腕21の表裏主面と、引回し電極(符号省略)を経由して他方の振動腕22の外側面と内側面とに形成されている。同様に、第2の励振電極26は、他方の振動腕22の表裏主面と、引回し電極(符号省略)を経由して一方の振動腕21の外側面と内側面とに形成されている。 The first excitation electrode 25 is formed on the front and back main surfaces of one vibrating arm 21 and on the outer surface and inner surface of the other vibrating arm 22 via a routing electrode (reference numeral omitted). Similarly, the second excitation electrode 26 is formed on the front and back main surfaces of the other vibrating arm 22 and on the outer surface and the inner surface of the one vibrating arm 21 via the routing electrode (reference numeral omitted). ..

基部20に形成された引出電極27により、他方の振動腕22の外側面と内側面の各々に形成された第1の励振電極25と,引回し電極(符号省略)を経由して、一方の振動腕21の表裏主面に形成された第1の励振電極25とが接続されている。同様に、基部20に形成された引出電極28により、一方の振動腕21の外側面と内側面の各々に形成された第2の励振電極26と,引回し電極(符号省略)を経由して、他方の振動腕22の表裏主面に形成された第2の励振電極26とが接続されている。 One of the extraction electrodes 27 formed on the base portion via the first excitation electrode 25 formed on each of the outer surface and the inner surface of the other vibrating arm 22 and the routing electrode (reference numeral omitted). A first excitation electrode 25 formed on the front and back main surfaces of the vibrating arm 21 is connected. Similarly, the extraction electrode 28 formed on the base 20 passes through the second excitation electrode 26 formed on each of the outer surface and the inner surface of one of the vibrating arms 21 and the routing electrode (reference numeral omitted). , A second excitation electrode 26 formed on the front and back main surfaces of the other vibrating arm 22 is connected.

引出電極27,28は、水晶振動片2の表面2aにおいては、図3に示すように基部20の一端側201から縮幅部204まで引き出されている。一方、水晶振動片2の裏面2bにおいては、引出電極27,28は図4に示すように基部20の一端側201から他端側202および突出部24の先端側まで引き出されている。そして、水晶振動片2の裏面2bにおける基部20の基端部241と突出部24の先端部242の各領域は、容器3の搭載パッド6a,6bと各々電気機械的に接続される接続電極281,271となっている。 The extraction electrodes 27 and 28 are drawn out from one end side 201 of the base portion 20 to the narrowed width portion 204 on the surface 2a of the crystal vibrating piece 2 as shown in FIG. On the other hand, on the back surface 2b of the crystal vibrating piece 2, the extraction electrodes 27 and 28 are drawn out from one end side 201 of the base portion 20 to the other end side 202 and the tip end side of the protruding portion 24 as shown in FIG. Then, each region of the base end portion 241 of the base portion 20 and the tip end portion 242 of the protruding portion 24 on the back surface 2b of the crystal vibrating piece 2 is electromechanically connected to the mounting pads 6a and 6b of the container 3, respectively. , 271.

幅広部23,23を構成する一対の主面と一対の側面の全ての面には、前述した引回し電極が各々形成されている。本実施形態において引回し電極は、幅広部23の全周(一対の主面と一対の側面)と、振動腕21,22の拡幅部寄りの部位の全周とに形成されている。 The above-mentioned routing electrodes are formed on all the surfaces of the pair of main surfaces and the pair of side surfaces constituting the wide portions 23, 23, respectively. In the present embodiment, the routing electrodes are formed on the entire circumference of the wide portion 23 (a pair of main surfaces and a pair of side surfaces) and the entire circumference of the portion of the vibrating arms 21 and 22 near the widened portion.

前述した第1および第2の励振電極25,26や引出電極27,28、引回し電極(符号省略)は、水晶基材上にクロム(Cr)層が形成され、このクロム層の上に金(Au)層が積層された層構成となっている。これらの金属膜は、真空蒸着法やスパッタリング等によって水晶ウエハの主面全体に成膜された後、フォトリソグラフィ技術とメタルエッチングによって所望のパターンに一括同時に成形されている。なお前記各種電極の層構成は、クロム層の上に金層が形成された層構成に限らず、他の層構成であってもよい。 In the above-mentioned first and second excitation electrodes 25 and 26, the extraction electrodes 27 and 28, and the routing electrode (reference numeral omitted), a chromium (Cr) layer is formed on the quartz substrate, and gold is formed on the chromium layer. It has a layer structure in which (Au) layers are laminated. These metal films are formed on the entire main surface of the crystal wafer by a vacuum vapor deposition method, sputtering, or the like, and then are simultaneously formed into a desired pattern by photolithography technology and metal etching. The layer structure of the various electrodes is not limited to the layer structure in which the gold layer is formed on the chromium layer, and may be another layer structure.

本発明の実施形態では、幅広部23を構成する面のうち一主面のみ(表面2a)に周波数調整用金属膜W(周波数調整用錘)が形成されている(図3参照)。この周波数調整用金属膜Wの質量を、レーザービームやイオンビーム等のビーム照射によって削減することによって水晶振動片2の発振周波数が微調整される。 In the embodiment of the present invention, the frequency adjusting metal film W (frequency adjusting weight) is formed on only one main surface (surface 2a) of the surfaces constituting the wide portion 23 (see FIG. 3). The oscillation frequency of the crystal vibration piece 2 is finely adjusted by reducing the mass of the frequency adjusting metal film W by irradiating a beam such as a laser beam or an ion beam.

図4に示すように、基部20の他端側202であって第2方向における中央側には、第1金属バンプ7aが設けられている。具体的には、第1金属バンプ7aは、接続電極271の上面であって、基部20の幅方向(第2方向)の中心を通り,一対の振動腕の伸長方向(第1方向)に沿う仮想中心線CLに近接する位置に形成されている。なお、第1金属バンプを仮想中心線CL上に設けるようにしてもよい。一方、突出部24の先端側には、第2金属バンプ7bが第1金属バンプ7aから離間して設けられている。 As shown in FIG. 4, a first metal bump 7a is provided on the other end side 202 of the base portion 20 and on the central side in the second direction. Specifically, the first metal bump 7a is the upper surface of the connection electrode 271, passes through the center in the width direction (second direction) of the base 20, and follows the extension direction (first direction) of the pair of vibrating arms. It is formed at a position close to the virtual center line CL. The first metal bump may be provided on the virtual center line CL. On the other hand, a second metal bump 7b is provided on the tip end side of the protruding portion 24 so as to be separated from the first metal bump 7a.

本実施形態では、第1金属バンプ7aおよび第2金属バンプ7bは、電解めっき法によって形成された,めっきバンプとなっている。そして、水晶振動片2と搭載パッド6a,6bとの導電接合は、FCB法(Flip Chip Bonding)によって行われている。 In the present embodiment, the first metal bump 7a and the second metal bump 7b are plating bumps formed by the electrolytic plating method. The conductive bonding between the crystal vibrating piece 2 and the mounting pads 6a and 6b is performed by the FCB method (Flip Chip Bonding).

第1金属バンプ7aと第2金属バンプ7bは、平面視において同一形状となっている。具体的には、第1と第2の金属バンプ7a,7bの平面視形状は二等辺三角形となっている。ここで、第1金属バンプ7aと第2金属バンプ7bは、二等辺三角形の底辺7a2と底辺7b2とが対向するように形成されている。すなわち、第1金属バンプ7aと第2金属バンプ7bは、対向辺(底辺7a2,7b2)から第2方向の両外側(−X軸方向、+X軸方向)に離間するにつれて、平面視における面積が減少している。 The first metal bump 7a and the second metal bump 7b have the same shape in a plan view. Specifically, the first and second metal bumps 7a and 7b have an isosceles right triangle shape in a plan view. Here, the first metal bump 7a and the second metal bump 7b are formed so that the base 7a2 and the base 7b2 of the isosceles right triangle face each other. That is, as the first metal bump 7a and the second metal bump 7b are separated from the opposite sides (bottom sides 7a2, 7b2) on both outer sides (-X-axis direction, + X-axis direction) in the second direction, the area in the plan view becomes larger. is decreasing.

本実施形態において第1金属バンプ7aは、第2金属バンプ7bよりも平面視における面積が大きく形成されている。具体的には、第1金属バンプ7aの平面視の面積が、第2金属バンプ7bの平面視の面積の2倍以上、3倍以下となるように形成されている。なお、第1金属バンプ7aと第2金属バンプ7bは、平面視で同じ面積で形成されていてもよい。また、本実施形態では第1金属バンプと第2金属バンプの平面視形状は二等辺三角形であったが、正三角形や直角三角形であってもよい。 In the present embodiment, the first metal bump 7a has a larger area in a plan view than the second metal bump 7b. Specifically, the area of the first metal bump 7a in a plan view is formed so as to be twice or more and three times or less the area of the second metal bump 7b in a plan view. The first metal bump 7a and the second metal bump 7b may be formed in the same area in a plan view. Further, in the present embodiment, the plan-view shapes of the first metal bump and the second metal bump are isosceles triangles, but they may be equilateral triangles or right triangles.

本発明の実施形態によれば、第1金属バンプ7aと第2金属バンプ7bとが同一形状であることによって、水晶振動片2と各バンプ7a,7bとの接合部に働く応力のバランスを保つことができる。さらに、第1金属バンプ7aと第2金属バンプ7bが、対向辺(底辺7a2,7b2)から第2方向の両外側に離間するにつれて平面視における面積が減少しているため、第1金属バンプ7aおよび第2金属バンプ7bの内部において対向辺側がより強く接合される。これにより、容器3の膨張に伴う基部20の他端側202の変形(基部20の幅方向の中央側への収縮)が抑制されるため、一対の振動腕21,22の先端側(幅広部23,23)が外側に開こうとする力が弱められる。その結果、振動腕の疑似的な延伸が抑制されるため発振周波数の低下を抑制することができる。 According to the embodiment of the present invention, since the first metal bump 7a and the second metal bump 7b have the same shape, the stress acting on the joint portion between the crystal vibrating piece 2 and the bumps 7a and 7b is maintained. be able to. Further, since the area of the first metal bump 7a and the second metal bump 7b decreases in the plan view as they are separated from the opposite sides (bottom sides 7a2, 7b2) to both outer sides in the second direction, the first metal bump 7a And inside the second metal bump 7b, the opposite sides are joined more strongly. As a result, deformation of the other end side 202 of the base portion 20 (contraction toward the center side in the width direction of the base portion 20) due to expansion of the container 3 is suppressed, so that the tip side (wide portion) of the pair of vibrating arms 21 and 22 is suppressed. The force that 23, 23) tries to open outward is weakened. As a result, the pseudo stretching of the vibrating arm is suppressed, so that the decrease in the oscillation frequency can be suppressed.

また、本発明の実施形態によれば、第1金属バンプ7aが、第2金属バンプ7bよりも平面視の面積が大きいため、基部20の幅方向(第2方向)の中央側が相対的に強く接合される。これにより、容器2の膨張に伴う基部20の他端側202の変形(基部20の幅方向の中央側への収縮)が抑制されるため、一対の振動腕21,22の先端側が外側に開こうとする力が弱められる。その結果、振動腕の疑似的な延伸が抑制されるため発振周波数の低下をより抑制することができる。 Further, according to the embodiment of the present invention, since the first metal bump 7a has a larger area in a plan view than the second metal bump 7b, the central side in the width direction (second direction) of the base 20 is relatively strong. Be joined. As a result, deformation of the other end side 202 of the base portion 20 (contraction toward the center side in the width direction of the base portion 20) due to expansion of the container 2 is suppressed, so that the tip side of the pair of vibrating arms 21 and 22 opens outward. The power to try is weakened. As a result, the pseudo stretching of the vibrating arm is suppressed, so that the decrease in the oscillation frequency can be further suppressed.

さらに本発明の実施形態によれば、第1金属バンプ7aと第2金属バンプ7bが平面視二等辺三角形に形成され、当該三角形の底辺7a2,7b2同士が対向していることによって、これらの対向辺(底辺7a2,7b2)から第2方向の両外側(−X軸方向、+X軸方向)に離間するにつれて、第1金属バンプ7aと第2金属バンプ7bの平面視における面積が連続的に減少する。これにより、水晶振動片2とバンプ7a,7bとの各接合部に働く応力を連続的に変化させることができる。これにより、水晶振動子1の発振周波数の低下をより抑制することができる。 Further, according to the embodiment of the present invention, the first metal bump 7a and the second metal bump 7b are formed into an isosceles triangle in a plan view, and the bases 7a2, 7b2 of the triangle face each other, so that they face each other. The areas of the first metal bump 7a and the second metal bump 7b in a plan view continuously decrease as they are separated from the sides (bases 7a2, 7b2) on both outer sides (-X-axis direction, + X-axis direction) in the second direction. do. As a result, the stress acting on each joint between the crystal vibrating piece 2 and the bumps 7a and 7b can be continuously changed. As a result, it is possible to further suppress a decrease in the oscillation frequency of the crystal oscillator 1.

本発明の実施形態では、第1金属バンプと第2金属バンプの平面視の形状を二等辺三角形としたが、本発明の他の適用例とし、第1金属バンプと第2金属バンプの平面視の形状を図5乃至6に示す形状としてもよい。なお図5乃至6および、後述する図7乃至11は、基部および突出部を拡大した水晶振動片の他主面側(裏面側)から見た平面図となっており、音叉型水晶振動片2の結晶軸の方向や、音叉型水晶振動片2に形成される各種電極は図4と同一であるためその表示を省略している。また、前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の符号を用いて表示し、その説明を割愛する。 In the embodiment of the present invention, the shape of the first metal bump and the second metal bump in the plan view is an isosceles triangle, but as another application example of the present invention, the plan view of the first metal bump and the second metal bump is taken. The shape of the above may be the shape shown in FIGS. 5 to 6. 5 to 6 and 7 to 11 described later are plan views of the crystal vibrating piece with the base and the protruding portion enlarged from the other main surface side (back surface side), and the tuning fork type crystal vibrating piece 2 Since the direction of the crystal axis of the above and the various electrodes formed on the tuning fork type crystal vibrating piece 2 are the same as those in FIG. 4, their display is omitted. Further, the same configuration as that of the above-described embodiment of the present invention will be indicated by using the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図5に示す適用例では、第1金属バンプ10aと第2金属バンプ10bの平面視の形状が半楕円となっている。一方、図6に示す適用例では、第1金属バンプ11aと第2金属バンプ11bの平面視の形状が台形となっている。 In the application example shown in FIG. 5, the shapes of the first metal bump 10a and the second metal bump 10b in a plan view are semi-elliptical. On the other hand, in the application example shown in FIG. 6, the shapes of the first metal bump 11a and the second metal bump 11b in a plan view are trapezoidal.

これらの形状であっても、各金属バンプにおける対向辺から、第2方向の両外側(−X軸方向、+X軸方向)に離間するにつれて、第1金属バンプと第2金属バンプの平面視における面積が連続的に減少している。これにより、水晶振動片2と第1金属バンプと第2金属バンプとの各接合部に働く応力を連続的に変化させることができる。これにより、水晶振動子の発振周波数の低下を抑制することができる。 Even with these shapes, in the plan view of the first metal bump and the second metal bump as they are separated from the opposite sides of each metal bump toward both outer sides (-X-axis direction and + X-axis direction) in the second direction. The area is decreasing continuously. As a result, the stress acting on each joint of the crystal vibrating piece 2, the first metal bump, and the second metal bump can be continuously changed. As a result, it is possible to suppress a decrease in the oscillation frequency of the crystal oscillator.

さらに本発明の他の適用例として、第1金属バンプと第2金属バンプの平面視の形状を図7乃至11に示すような形状にしてもよい。図7乃至11における第1金属バンプ(12a、13a、14a、15a、16a)および第2金属バンプ(12b、13b、14b、15b、16b)は、いずれも平面視における面積が段階的に減少している。 Further, as another application example of the present invention, the shapes of the first metal bump and the second metal bump in a plan view may be as shown in FIGS. 7 to 11. The areas of the first metal bumps (12a, 13a, 14a, 15a, 16a) and the second metal bumps (12b, 13b, 14b, 15b, 16b) in FIGS. ing.

これらの形状であっても、各金属バンプにおける対向辺から、第2方向の両外側(−X軸方向、+X軸方向)に離間するにつれて、第1金属バンプと第2金属バンプの平面視における面積が不連続に減少する。これにより、水晶振動片2と第1金属バンプと第2金属バンプとの各接合部に働く応力を段階的に変化させることができる。これにより、水晶振動子1の発振周波数の低下を抑制することができる。 Even with these shapes, in the plan view of the first metal bump and the second metal bump as they are separated from the opposite sides of each metal bump toward both outer sides (-X-axis direction and + X-axis direction) in the second direction. The area decreases discontinuously. As a result, the stress acting on each joint of the crystal vibrating piece 2, the first metal bump, and the second metal bump can be changed stepwise. As a result, it is possible to suppress a decrease in the oscillation frequency of the crystal oscillator 1.

前述した本発明の実施形態や他の適用例に係る音叉型水晶振動片では、基部に貫通孔が形成されていない構成となっている。本発明はこのような構成の圧電振動片だけでなく、図12に示すように基部190の一端側191寄りであって、仮想中心線CLに対して線対称となる位置の各々に貫通孔H(スルーホール)が形成された構成の圧電振動片であっても適用可能である。 The tuning fork type crystal vibrating piece according to the embodiment of the present invention and other application examples described above has a configuration in which a through hole is not formed at the base. In the present invention, not only the piezoelectric vibrating piece having such a configuration, but also the through holes H at each of the positions which are closer to one end side of the base 190 and are line-symmetric with respect to the virtual center line CL as shown in FIG. It is also applicable to a piezoelectric vibrating piece having a structure in which (through hole) is formed.

図12は、基部190および突出部193を拡大した音叉型水晶振動片19(以下、水晶振動片19と略)の他主面側(裏面側)から見た平面図となっており、水晶振動片19の結晶軸の方向や、水晶振動片19に形成される各種電極は図4と同一であるため、その表示を省略している。また、前述した本発明の実施形態と同一の構成については同一の符号を用いて表示し、その説明を割愛する。また、図12においても水晶振動片19に形成される各種電極は図4と同一であるため、その表示を省略している。 FIG. 12 is a plan view of the tuning fork type crystal vibrating piece 19 (hereinafter, abbreviated as crystal vibrating piece 19) in which the base 190 and the protruding portion 193 are enlarged, as viewed from the other main surface side (back surface side). Since the direction of the crystal axis of the piece 19 and the various electrodes formed on the crystal vibrating piece 19 are the same as those in FIG. 4, their display is omitted. Further, the same configuration as that of the above-described embodiment of the present invention will be indicated by using the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. Further, also in FIG. 12, since the various electrodes formed on the crystal vibrating piece 19 are the same as those in FIG. 4, the display thereof is omitted.

貫通孔Hの内壁面には図示しない金属膜が被着されており、当該金属膜を介して基部190の表裏の引出電極間の電気的な接続がなされている。基部に一対の貫通孔が形成された音叉型水晶振動片の場合、当該貫通孔が形成されていない音叉型水晶振動片に比べて基部の剛性が低下するため、容器の膨張に伴う基部の他端側の変形(基部の幅方向の中央側への収縮)が相対的に生じやすくなる。そのため、一対の振動腕の先端側が外側に開こうとする力が大きくなる。 A metal film (not shown) is adhered to the inner wall surface of the through hole H, and an electrical connection is made between the front and back extraction electrodes of the base 190 via the metal film. In the case of a tuning fork type crystal vibrating piece having a pair of through holes formed in the base, the rigidity of the base is lower than that of the tuning fork type crystal vibrating piece having no through hole formed. Deformation on the end side (contraction toward the center in the width direction of the base) is relatively likely to occur. Therefore, the force that the tip side of the pair of vibrating arms tries to open outward becomes large.

これに対して、図12に示す本発明の構成によれば、第1金属バンプ7aと第2金属バンプ7bによって容器の膨張に伴う基部190の他端側192の変形が抑制されるため、一対の振動腕の先端側が外側に開こうとする力が弱められる。その結果、振動腕の疑似的な延伸が抑制されるため発振周波数の低下を抑制することができる。本発明は、図12に示すような基部に貫通孔が形成された小型の音叉型圧電振動片に対しても好適である。 On the other hand, according to the configuration of the present invention shown in FIG. 12, the first metal bump 7a and the second metal bump 7b suppress the deformation of the other end side 192 of the base 190 due to the expansion of the container, so that a pair. The force that the tip side of the vibrating arm tries to open outward is weakened. As a result, the pseudo stretching of the vibrating arm is suppressed, so that the decrease in the oscillation frequency can be suppressed. The present invention is also suitable for a small tuning fork type piezoelectric vibrating piece having a through hole formed in the base as shown in FIG.

本発明に係る第1金属バンプと第2金属バンプの平面視の形状は、図4乃至12の形状に限定されるものではない。すなわち、第1金属バンプと第2金属バンプとが、平面視において同一形状で、対向辺から第2方向の両外側に離間するにつれて平面視における面積が減少している形状であれば、前述した本発明の実施形態以外および他の適用例以外の形状であってもよい。 The shapes of the first metal bump and the second metal bump according to the present invention in a plan view are not limited to the shapes shown in FIGS. 4 to 12. That is, if the first metal bump and the second metal bump have the same shape in the plan view and the area in the plan view decreases as they are separated from the opposite sides to both outer sides in the second direction, the above-described description will be made. The shape may be other than the embodiment of the present invention and other application examples.

本発明の実施形態では、音叉型水晶振動片のみが容器に搭載された音叉型水晶振動子を例に挙げたが、音叉型水晶振動片と、音叉型水晶振動片と発振回路を構成する回路素子(IC)とが容器に収容された圧電発振器であっても本発明は適用可能である。 In the embodiment of the present invention, a sound-forked crystal oscillator in which only the sound-forked crystal vibrating piece is mounted in a container is given as an example. The present invention is applicable even if the element (IC) is a piezoelectric oscillator housed in a container.

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

圧電デバイスの量産に適用できる。 It can be applied to mass production of piezoelectric devices.

1 音叉型水晶振動子
2、19 音叉型水晶振動片
20、190 基部
21,22 振動腕
24、193 突出部
3 容器
6a,6b 搭載パッド
7a、10a、11a、12a、13a、14a、15a、16a 第1金属バンプ
7b、10b、11b、12b、13b、14b、15b、16b 第2金属バンプ
1 Tuning fork crystal oscillator 2, 19 Tuning fork crystal oscillator 20, 190 Base 21, 22, Vibrating arm 24, 193 Protruding part 3 Container 6a, 6b Mounting pad 7a, 10a, 11a, 12a, 13a, 14a, 15a, 16a 1st metal bump 7b, 10b, 11b, 12b, 13b, 14b, 15b, 16b 2nd metal bump

Claims (3)

音叉型圧電振動片が、容器に設けられた2つの搭載パッドに金属バンプを介して導電接合された圧電デバイスであって、
前記音叉型圧電振動片は、基部と、当該基部の一端側から第1方向に伸びる一対の振動腕と、前記基部の他端側から前記第1方向と直交する第2方向の一方に伸びる突出部を備え、
前記音叉型圧電振動片は、前記基部の前記他端側であって前記第2方向における中央側に設けられた第1金属バンプと、前記突出部の先端側に設けられた第2金属バンプとを介して前記2つの搭載パッドと接合され、
前記第1金属バンプと前記第2金属バンプは、平面視において同一形状に形成され、かつ対向辺を有するとともに、前記対向辺から前記第2方向の両外側に離間するにつれて平面視における面積が減少していることを特徴とする圧電デバイス。
A tuning fork type piezoelectric vibrating piece is a piezoelectric device in which two mounting pads provided on a container are conductively bonded via metal bumps.
The tuning fork type piezoelectric vibrating piece has a base portion, a pair of vibrating arms extending from one end side of the base portion in the first direction, and a protrusion extending from the other end side of the base portion in one of the second directions orthogonal to the first direction. With a part
The tuning fork type piezoelectric vibrating piece includes a first metal bump provided on the other end side of the base portion and on the central side in the second direction, and a second metal bump provided on the tip end side of the protruding portion. It is joined to the two mounting pads via
The first metal bump and the second metal bump are formed in the same shape in a plan view and have opposite sides, and the area in the plan view decreases as the distance from the facing side to both outer sides in the second direction decreases. A piezoelectric device characterized by being
前記第1金属バンプは、前記第2金属バンプよりも平面視における面積が大きいことを特徴とする請求項1に記載の圧電デバイス。 The piezoelectric device according to claim 1, wherein the first metal bump has a larger area in a plan view than the second metal bump. 前記第1金属バンプと前記第2金属バンプが平面視略三角形に形成され、当該三角形の底辺同士が対向していることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧電デバイス。 The piezoelectric device according to claim 1 or 2, wherein the first metal bump and the second metal bump are formed in a substantially triangular shape in a plan view, and the bases of the triangles face each other.
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