JP3894284B2 - Piezoelectric device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音叉型の圧電振動片をパッケージに内蔵した圧電デバイスに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、あるいはページングシステム等の移動体通信機器において装置の小型薄型化がめざましく、それらに用いられる圧電デバイスも小型薄型化が要求されている。
また、それとともに、装置の回路基板に両面実装が可能な表面実装タイプの圧電デバイスが求められている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図14は、このような小型化の要請の下に、試作が検討されている圧電デバイスの構成例を示す概略平面図であり、図14(a)は、小型の圧電デバイスの構成を示す概略断面図、図14(b)は、図14(a)の部分Aを拡大して示す図である。
図14において、試作が検討されている圧電デバイス1は、パッケージ6の内部に、圧電振動片2を収容している。この圧電振動片2は、例えば水晶基板を利用して形成されている。この圧電振動片2は、パッケージ6の電極部に接合される基部11と、この基部11から平行に延びる一対の振動腕4,5を有する音叉型に形成され、その表面に図示しない駆動用の金属電極が形成されている。
【0004】
パッケージ6は、セラミック製の複数の基板を積層して内側に所定の内部空間Sを形成するようにされている。この内部空間Sにおいて、パッケージ6の内側の底部には、導電性の接着剤7等を介して、上述した圧電振動片2の基部11が電極部3,3上に接合固定されており、圧電振動片2の先端部は自由端とされている。
そして、パッケージ6の開放された上端には、低融点ガラス等のロウ材を介して、ガラス等の光を透過する材料,すなわち光透過性の材料で形成された蓋体9が接合されることにより、封止されている。
【0005】
圧電デバイス1は、以上のように構成されており、外部からの駆動電圧が、電極部3及び導電性接着剤7を介して、圧電振動片2に伝えられると、圧電振動片2の図示しない励振電極からの電圧が圧電材料に伝えられることで、一対の振動腕4,5が屈曲振動を生じ、所定の周波数で振動する。
この所定の周波数を外部に取り出すことによって、所定の周波数の出力を得ることができるようになっている。
【0006】
ここで、圧電デバイス1は、上述した小型化の要請のために、図示のような音叉型の圧電振動片2を用いて、例えば、図14(a)の各寸法を次のように設定している。
図において、パッケージ6の全長aは3.20mm、パッケージ6の全幅bは1.50mm、圧電振動片2の全長dは2.20mm、圧電振動片2の基部11とパッケージ6内壁との間隔cは、0.1mm、圧電振動片2の振動腕4,5の先端とパッケージ6内壁との間隔eは、0.1mmである。
【0007】
このように、小型化された圧電デバイス1のパッケージ6内に、圧電振動片2を接合する場合には、上述したように、パッケージ6の内側底部に形成された電極部3,3上に、導電性接着剤7,7を適用し、その上に圧電振動片2の基部11を載せて、上から軽く押さえ、導電性接着剤7,7を基部11の下で拡げてから、硬化させるようにしている。
【0008】
しかしながら、このような圧電振動片2の接合固定作業においては、以下のような問題がある。
図15は、圧電振動片2の固定される領域を示しており、図14(a)における圧電振動片2の基部11の上部を拡大して示す平面図である。
圧電振動片2をパッケージ6内に収容して、確実に固定しようとする場合には、電極部3上に導電性接着剤7を比較的多量に適用し、その上に基部11を載せて導電性接着剤7を硬化させる。
図15の場合には、圧電振動片2が多量の導電性接着剤7によって、電極部3上にしっかりと固定され、圧電デバイス1に外部から衝撃が加えられた場合にも、破壊されにくいという利点がある。
【0009】
ところが、導電性接着剤7を多量に適用すると、図15に示すように、横へ拡がり、基部11全体だけでなく、この基部11と、振動腕4の基端付近の拡幅部12との間に存在する切り欠き部13まで導電性接着剤7が回り込んでしまう場合がある。
ここで、切り欠き部13は、振動腕4からの振動が基部11に漏れ込みにくいように設けられるものであり、図示のように、導電性接着剤7が、切り欠き部13に回り込み、振動腕4に近い部分まで導電性接着剤7で固定するようになると、固定後に切り欠き部13の本来の機能を阻害して、CI(クリスタルインピーダンス)値の上昇を招く場合がある。
【0010】
このような事態を回避するために、導電性接着剤7の量を制限し、例えば、図15に平行斜線で示すように、基部11の中央付近に相当する範囲となるように、少量の導電性接着剤7を電極部3上に適用し、上から基部11を載置して、軽く押圧した場合には、図16に示すような状態となる場合がある。
【0011】
すなわち、図16は、圧電振動片2の基部11の底面11bと導電性接着剤7との関係を示しており、少量の導電性接着剤7は、基部11により上から押圧されても、量が不足することから、基部11の底面11b全体に回り込まない場合がある。
特に、図14(b)及び図15に示されているように、基部11の端部11c側の両角部は、直角に形成されているので、この角隅部には、導電性接着剤7が回り込まないで、隙間ないしノッチ14が形成されてしまう。
この隙間14の箇所は、導電性接着剤7により固定されないことから、圧電デバイス1に外部から衝撃が加えられた場合に、応力が集中し、破壊されるおそれがある。
【0012】
本発明の目的は、上述の問題を解決するためになされたものであり、小型に構成しても、圧電振動片が強固に固定されることで、優れた耐衝撃性を備える圧電デバイスと、このデバイスを利用した携帯電話装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上述の目的は、請求項1の発明によれば、音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定して内部に収容するようにしたパッケージとこのパッケージに固定される蓋体とを有する圧電デバイスであって、前記音叉型の圧電振動片が、パッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備えており、かつ、前記振動腕の基端部と前記基部との間に切り欠き部を有しており、前記基部の前記振動腕と反対側の幅方向両端部が、曲線状もしくは面取り形状とされ、前記圧電振動片の基部の底面と前記パッケージの電極部との間に適用される導電性接着剤が、前記切り欠き部よりも内側に適用されている、圧電デバイスにより、達成される。
請求項1の構成によれば、圧電振動片の前記基部の前記振動腕と反対側の幅方向両端部が曲線状もしくは面取り形状とされているから、この基部の底面の当該領域に角隅部が存在しない。このため、比較的少ない量の導電性接着剤を使用した場合にも、この接着剤は基部の底面の全面に付着する。
このため、導電性接着剤が付着しないで角隅部の底面に隙間をつくることがないから、外部からの衝撃を受けて、応力が集中する箇所がなく、破断しやすい領域が形成されないので、圧電振動片は強固に固定される。
そして、比較的少量の導電性接着剤で、圧電振動片を強固に固定できるので、多量の導電性接着剤を使用することがなく、導電性接着剤が前記切り欠き部に達することがないので、この切り欠き部の機能を阻害することなく、CI値の上昇を有効に防止できる。
ここで、圧電デバイスとは、圧電振動子や圧電発振器等のパッケージ内に圧電振動片を収容した圧電素子を広く含むものである。
【0014】
請求項2の発明は、請求項1の構成において、前記基部の前記振動腕と反対側の幅方向両端部が、楕円もしくは長円の一部を含む曲線状に形成されていることを特徴とする。
請求項2の構成によれば、圧電振動片の基部の前記振動腕と反対側の幅方向両端部が、楕円もしくは長円の一部を含む曲線状に形成されていることから、請求項1の場合と同様に、この箇所に角隅部がなく、導電性接着剤が付着しない隙間を生じることがない。
【0017】
また、上述の目的は、請求項3の発明によれば、音叉型の圧電振動片を片持ち式に固定して内部に収容するようにしたパッケージとこのパッケージに固定される蓋体とを有する圧電デバイスであって、前記音叉型の圧電振動片が、パッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕を備えており、前記基部の少なくとも前記振動腕と反対側の幅方向両端部が、底面に向かって内方に向かう傾斜を有し、かつ、前記振動腕の基端部と前記基部との間に切り欠き部を有しており、前記圧電振動片の基部の底面と前記パッケージの電極部との間に適用される導電性接着剤が、この切り欠き部よりも内側に適用されていることを特徴とする圧電デバイスにより、達成される。
請求項3の構成によれば、圧電振動片の基部の幅方向の両端部の底面が内方に向かう傾斜を有していることにより、基部を導電性接着剤の上に載置することで、導電性接着剤は、比較的少量用いた場合でも、この傾斜に沿って回り込むので、導電性接着剤が付着しない隙間を生じることがない。このため、導電性接着剤が付着しないで角隅部の底面に隙間をつくることがないから、外部からの衝撃を受けて、応力が集中する箇所がなく、破断しやすい領域が形成されないので、圧電振動片は強固に固定される。
【0018】
そして、この構成によれば、比較的少量の導電性接着剤で、圧電振動片を強固に固定できるので、多量の導電性接着剤を使用することがなく、導電性接着剤が前記切り欠き部に達することがないので、この切り欠き部の機能を阻害することなく、CI値の上昇を有効に防止できる。
【0022】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の圧電デバイスの第1の実施の形態を示しており、図1(a)はその概略平面図、図1(b)は図1(a)のA−A線概略断面図である。
これらの図において、圧電デバイス30は、圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス30は、パッケージ36内に圧電振動片32を収容している。パッケージ36は、例えば、セラミックグリーンシートを成形して焼結した酸化アルミニウム質焼結体等を利用した複数の基板を積層して形成されている。複数の各基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間Sを形成するようにされている。
【0023】
パッケージ36の内部空間S内の図において左端部付近において、内部空間Sに露出して底部を構成するベースとなる積層基板には、Au及びNiメッキが施された電極部31,31が図1(a)に示すように所定の間隔を隔てて形成されている。電極部31,31は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するものである。この各電極部31,31の上に導電性接着剤43,43が塗布されており、この導電性接着剤43,43の上に圧電振動片32の基部51が載置されて、導電性接着剤43,43が硬化されることにより接合されている。
【0024】
本実施形態では、後述するように、この導電性接着剤43,43を比較的少量用いても、圧電振動片32を強固に固定できる構造となっている。
圧電振動片32の基部51の導電性接着剤43,43と触れる部分には、駆動電圧を伝えるための引出電極(図示せず)が形成されており、これにより、圧電振動片32は、後述する駆動用電極がパッケージ36側の電極部31,31と導電性接着剤43,43を介して、電気的に接続されている。
【0025】
圧電振動片32は、例えば水晶で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム,ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。本実施形態の場合、圧電振動片32は、小型に形成して、必要な性能を得るために、特に図示する形状とされている。
すなわち、圧電振動片32は、パッケージ36側と後述するようにして固定される基部51と、この基部51の一端部において、好ましくは、部分的に両側から縮幅することで、括れるようにして設けられた切り欠き部53,53と、この切り欠き部53,53より幅広く形成された領域である拡幅部52,52を有している。さらに、圧電振動片32は、この拡幅部52,52を基端として、図において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕34,35を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
これにより、特にこの実施形態の圧電振動片32においては、固定側である基部51に対して、一対の振動腕34,35の振動が、できるだけ漏れ込むことがないようにされており、これにより、極力CI値を低減するように構成されている。
【0026】
パッケージ36の開放された上端には、低融点ガラス等のロウ材33を介して、蓋体39が接合されることにより、封止されている。蓋体39は、後述する周波数調整を行うために、光を透過する材料,例えば、ガラスで形成されている。
【0027】
また、パッケージ36の底面のほぼ中央付近には、パッケージ36を構成する2枚の積層基板(図示せず)に連続する貫通孔37a,37bを形成することにより、開口37が設けられている。この開口37を構成する2つの貫通孔のうち、パッケージ内部に開口する第1の孔37aに対して、第2の孔である外側の貫通孔37bは、より大きな内径を備えるようにされている。これにより、開口37は段つき開口とされており、好ましくは、第2の孔である貫通孔37bの段部と、貫通孔37aの孔内周面には金属が被覆されている。
開口37には、金属製封止材38が充填されることにより、パッケージ36に蓋体39を固定した後で、封止することができるようにされている。
開口37に充填される金属製封止材38としては、例えば、金(Au)と錫(Sn)による合金が用いられ、第2の孔37aの段部と、孔内周面の金属被覆部には、ニッケルメッキによる下地層の上に金メッキを被覆した構成が適している。
【0028】
さらに、この実施形態では、パッケージ36を構成する積層基板の最下層の基板には、図において右端部付近に孔を形成することにより、この積層基板の厚みに対応した凹部42が形成されている。この凹部42は、圧電振動片32の自由端32bの下方に位置している。これにより、パッケージ36に外部から衝撃が加わった場合に、圧電振動片32の自由端32bが矢印方向に振れた場合に、パッケージ36の内側底面と当接されることを有効に防止している。
【0029】
次に、本実施形態における圧電振動片32の基部51の構成を詳しく説明する。
図2は、図1(a)の部分Bを拡大して示している。
図において、圧電振動片32の基部51の端部51aにおいて、その幅方向両端部57,57が曲線状とされている。この曲線状とされている箇所は、図1(a)において、符号57,57で示すように、基部51の幅方向両端部で、長さ方向の端部に相当する。
【0030】
したがって、基部51の長さ方向の端部で、しかも幅方向両端部には、鋭角もしくは直角状等に突出した角隅部が存在しない。このため、図3に示すように、比較的少ない量の導電性接着剤43を、使用した場合にも、導電性接着剤43は、基部51の底面51bの全面に付着する。
これにより、導電性接着剤43が付着しないで角隅部の底面に隙間をつくることがないから、外部からの衝撃を受けて、応力が集中する箇所がなく、破断しやすい領域が形成されないので、圧電振動片32は強固に固定される。
【0031】
また、比較的少量の導電性接着剤43で、圧電振動片32を強固に固定できるので、多量の導電性接着剤43を使用することがなく、導電性接着剤43が圧電振動片32の切り欠き部53に達することがないので、この切り欠き部53の機能を阻害することなく、CI値の上昇を有効に防止できる。
【0032】
図4は、本発明の圧電デバイスの第2の実施形態を示す概略平面図である。図において、第1の実施形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【0033】
第2の実施形態に係る圧電デバイス60は、圧電振動片32の基部51の形状以外は、全て第1の実施形態と同じ構成である。
図5は、図4の部分Cを拡大して示した図である。図示されているように、基部51の長さ方向の端部で、しかも幅方向両端部(図5では片方の端部を示しており、他方の端部も構造は同じ)56が、直線的に、斜めに面取りされている。
【0034】
したがって、第2の実施形態の場合も基部51の長さ方向の端部で、しかも幅方向両端部には、鋭角もしくは直角状等に突出した角隅部が存在しない。このため、図3で説明した場合と同様に、比較的少ない量の導電性接着剤43を使用した場合にも、導電性接着剤43は、基部51の底面の全面に付着する。
これにより、導電性接着剤43が付着しないで角隅部の底面に隙間をつくることがないから、外部からの衝撃を受けて、応力が集中する箇所がなく、破断しやすい領域が形成されないので、圧電振動片32は強固に固定される。
【0035】
図6は、本発明の圧電デバイスの第3の実施形態を示す概略平面図である。図において、第1の実施形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【0036】
第3の実施形態に係る圧電デバイス70では、パッケージ76の形状が第1の実施形態のパッケージ36よりもやや長い形状である点と、圧電振動片32の基部51の形状以外は、全て第1の実施形態と同じ構成である。
図7は、図6の部分Dを拡大して示した図である。図示されているように、基部51の長さ方向の端部で、しかも幅方向両端部(図7では片方の端部を示しており、他方の端部も構造は同じ)を含む両側面71が、楕円もしくは長円の一部を含む曲線状に形成されている。
【0037】
したがって、第3の実施形態の場合も基部51の長さ方向の端部で、しかも幅方向両端部を含む両側面71,71には、鋭角もしくは直角状等に突出した角隅部が存在しない。このため、図3で説明した場合と同様に、比較的少ない量の導電性接着剤43を使用した場合にも、導電性接着剤43は、基部51の底面の全面に付着する。
これにより、導電性接着剤43が付着しないで角隅部の底面に隙間をつくることがないから、外部からの衝撃を受けて、応力が集中する箇所がなく、破断しやすい領域が形成されないので、圧電振動片32は強固に固定される。
【0038】
図8は、本発明の圧電デバイスの第4の実施形態を示す概略平面図である。図において、第1の実施形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複する説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【0039】
第4の実施形態に係る圧電デバイス80では、圧電振動片32の基部51の形状以外は、全て第1の実施形態と同じ構成である。
図9は、図8の部分Eを拡大して示した図である。図示されているように、基部51の長さ方向の端部で、しかも幅方向両端部(図9では片方の端部を示しており、他方の端部も構造は同じ)81が、図10に示す形状とされている。
【0040】
図10は、基部51の底面51bを上に向けて、上述した幅方向両端部81,81の形状がよく表れるように示した部分拡大斜視図である。
図示されているように、この基部51の幅方向の両端部81,81が底面に向かって内方に向かう傾斜を有する傾斜面82,82を備えている。
ここで、図10の各傾斜面82,82は、図示のように、平面的な傾斜面だけでなく、外側に僅かに突出したり、内側の僅かに凹となる曲面で構成してもよい。
【0041】
本実施形態は以上のように構成されており、図9のa−a線に沿った部分断面図に示されているように、基部51を導電性接着剤43の上に載置して、軽く押圧すると、導電性接着剤43は、比較的少量用いた場合でも、この傾斜面82,82に沿って回り込むので、導電性接着剤43が付着しない隙間を生じることがない。
これにより、導電性接着剤43が付着しないで角隅部の底面に隙間をつくることがないから、外部からの衝撃を受けて、応力が集中する箇所がなく、破断しやすい領域が形成されないので、圧電振動片32は強固に固定される。
【0042】
図12は、本発明の圧電デバイスの第5の実施の形態の構成を示す概略断面図である。
図において、圧電デバイス90は、圧電振動片32を用いて、圧電発振器を形成した例を示しており、第1の実施の形態と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、相違点を中心に説明する。
【0043】
圧電デバイス90のパッケージ91には、中央付近に凹部92が形成されており、その内側底部には、図示しない電極が設けられている。この電極上には、集積回路93が実装されており、集積回路93は、所定の分周回路等を構成していて、圧電振動片32の駆動電極と電気的に接続され、集積回路93から出力された駆動電圧が圧電振動片32に与えられるようになっている。
また、圧電振動片32の基部51の長さ方向の端部で、しかも幅方向両端部94,94には、第1の実施形態ないし第4の実施形態における当該部分と同一の構成が選択的に採用されている。
【0044】
本実施形態は以上のように構成されており、圧電発振器である圧電デバイス90においても、第1の実施形態ないし第4の実施形態と同様に、圧電デバイス32の基部51の底面において、導電性接着剤43が付着しないで角隅部の底面に隙間をつくることがないから、外部からの衝撃を受けて、応力が集中する箇所がなく、破断しやすい領域が形成されないので、圧電振動片32は強固に固定される。
【0045】
図13は、本発明の上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図である。
図において、送信者の音声を受信するマイクロフォン308及び受信内容を音声出力とするためのスピーカ309を備えており、さらに、送受信信号の変調及び復調部に接続された制御部としての集積回路等でなるコントローラ301を備えている。
コントローラ301は、送受信信号の変調及び復調の他に画像表示部としてのLCDや情報入力のための操作キー等でなる情報の入出力部302や、RAM,ROM等でなる情報記憶手段303の制御を行うようになっている。このため、コントローラ301には、圧電デバイス30が取り付けられて、その出力周波数をコントローラ301に内蔵された所定の分周回路(図示せず)等により、制御内容に適合したクロック信号として利用するようにされている。このコントローラ301に取付けられる圧電デバイス30は、圧電デバイス30単体でなくても、圧電デバイス30と、所定の分周回路等とを組み合わせた発振器である図12のような圧電デバイス60であってもよい。
【0046】
コントローラ301は、さらに、温度補償水晶発振器(TCXO)305と接続され、温度補償水晶発振器305は、送信部307と受信部306に接続されている。これにより、コントローラ301からの基本クロックが、環境温度が変化した場合に変動しても、温度補償水晶発振器305により修正されて、送信部307及び受信部306に与えられるようになっている。
【0047】
このように、制御部を備えた携帯電話装置300のような電子機器に、上述した実施形態に係る圧電デバイスを利用することにより、この圧電デバイスの圧電振動片が強固に固定されているので、装置全体としても優れた耐衝撃性を備えることができる。
【0048】
本発明は上述の実施形態に限定されない。圧電振動片32の基部51の長さ方向の端部で、しかも幅方向両端部の構成は、導電性接着剤が回り込むことができる形状であれば、上述した形態の他、種々の形態を採用できる。また、各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
【0049】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、小型に構成しても、圧電振動片が強固に固定されることで、優れた耐衝撃性を備える圧電デバイスと、このデバイスを利用した携帯電話装置及び電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の圧電デバイスの第1の実施形態を示しており、(a)はその概略平面図、(b)は図1(a)のA−A線概略断面図。
【図2】図1(a)の部分Bの拡大図。
【図3】図1の圧電デバイスの圧電振動片の基部の幅方向両端部の底面付近を示す概略断面図。
【図4】本発明の圧電デバイスの第2の実施形態の概略平面図。
【図5】図4の部分Cの拡大図。
【図6】本発明の圧電デバイスの第3の実施形態の概略平面図。
【図7】図6の部分Dの拡大図。
【図8】本発明の圧電デバイスの第4の実施形態の概略平面図。
【図9】図8の部分Eの拡大図。
【図10】図8の圧電デバイスの圧電振動片の基部の底面付近の形状を示す部分概略斜視図。
【図11】図8のa−a線に沿った部分断面図。
【図12】本発明の圧電デバイスの第5の実施形態の構成を示す概略断面図。
【図13】本発明の各実施形態に係る圧電デバイスを利用した電子機器の一例としてのデジタル式携帯電話装置の概略構成を示す図。
【図14】超小型の圧電デバイスに関する試作例の構成を示しており、(a)はその概略平面図、(b)は図14(a)の部分Aの拡大図。
【図15】図14の圧電デバイスの圧電振動片を接着する様子を示す説明図。
【図16】図14の圧電デバイスの圧電振動片の基部の底部付近の接着の様子を示す部分断面図。
【符号の説明】
30,60,70,80,90 圧電デバイス
32 圧電振動片
51 基部
51a 端部
36,76 パッケージ
37 開口
38 封止材
39 蓋体
42 凹部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a piezoelectric device in which a tuning fork type piezoelectric vibrating piece is built in a package.
[0002]
[Prior art]
In recent years, miniaturization and thinning of devices have been remarkable in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, and IC cards, and mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems. Piezoelectric devices used in the industry are also required to be small and thin.
In addition, there is a need for a surface-mount type piezoelectric device that can be mounted on both sides of the circuit board of the apparatus.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 14 is a schematic plan view showing a configuration example of a piezoelectric device that is being prototyped under such a demand for miniaturization, and FIG. 14A is a schematic diagram showing a configuration of a small piezoelectric device. Sectional drawing and FIG.14 (b) are the figures which expand and show the part A of Fig.14 (a).
Referring to FIG. 14, a piezoelectric device 1 whose prototype is being considered contains a piezoelectric vibrating
[0004]
The
A
[0005]
The piezoelectric device 1 is configured as described above. When an external driving voltage is transmitted to the piezoelectric vibrating
By extracting the predetermined frequency to the outside, an output with the predetermined frequency can be obtained.
[0006]
Here, the piezoelectric device 1 uses, for example, a tuning-fork type piezoelectric vibrating
In the figure, the total length a of the
[0007]
Thus, when the piezoelectric
[0008]
However, such a bonding / fixing operation of the piezoelectric vibrating
FIG. 15 shows a region where the piezoelectric
When the piezoelectric
In the case of FIG. 15, the piezoelectric vibrating
[0009]
However, when a large amount of the
Here, the
[0010]
In order to avoid such a situation, the amount of the
[0011]
That is, FIG. 16 shows the relationship between the
In particular, as shown in FIGS. 14B and 15, both corners on the
Since the location of the
[0012]
An object of the present invention is made to solve the above-described problem, and even when configured in a small size, the piezoelectric vibrating piece is firmly fixed, so that a piezoelectric device having excellent impact resistance; It is an object of the present invention to provide a mobile phone device and an electronic device using this device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device having a package in which a tuning fork type piezoelectric vibrating piece is fixed in a cantilever manner and accommodated therein, and a lid fixed to the package. The tuning fork type piezoelectric vibrating piece includes a base fixed to the package side and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base, and the base end of the vibrating arm and the base has a cutout portion between, both widthwise end portions of the vibrating arm opposite said base portion, is curvilinear or chamfered shape, the electrodes of the base portion of the bottom surface and the package of the piezoelectric vibrating reed The conductive adhesive applied between the parts is achieved by the piezoelectric device applied inside the notch .
According to the configuration of the first aspect, since both ends in the width direction on the opposite side of the vibrating arm of the base of the piezoelectric vibrating piece are curved or chamfered, a corner portion is formed in the region on the bottom of the base. Does not exist. For this reason, even when a relatively small amount of conductive adhesive is used, the adhesive adheres to the entire bottom surface of the base.
For this reason, since there is no gap at the bottom of the corner corner without the conductive adhesive adhering, there is no place where stress is concentrated due to an impact from the outside, and an area that is easily broken is not formed. The piezoelectric vibrating piece is firmly fixed.
Since the piezoelectric vibrating piece can be firmly fixed with a relatively small amount of conductive adhesive, a large amount of conductive adhesive is not used and the conductive adhesive does not reach the notch. The increase in CI value can be effectively prevented without inhibiting the function of the notch.
Here, the piezoelectric device widely includes piezoelectric elements in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package such as a piezoelectric vibrator or a piezoelectric oscillator.
[0014]
The invention of
According to the configuration of the second aspect, since both ends in the width direction opposite to the vibrating arm of the base portion of the piezoelectric vibrating piece are formed in a curved shape including a part of an ellipse or an ellipse. As in the case of, there are no corners at this location, and there is no gap where the conductive adhesive does not adhere.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a package in which a tuning fork type piezoelectric vibrating piece is fixed in a cantilever manner and accommodated therein, and a lid fixed to the package. A piezoelectric device, wherein the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece includes a base portion fixed to a package side and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base portion, and at least a side of the base opposite to the vibrating arm. Both ends in the width direction have an inclination inward toward the bottom surface , and have a notch between the base end of the vibrating arm and the base, and the base of the piezoelectric vibrating piece This is achieved by a piezoelectric device characterized in that a conductive adhesive applied between the bottom surface of the package and the electrode part of the package is applied inside the notch .
According to the configuration of the third aspect , since the bottom surfaces of both end portions in the width direction of the base portion of the piezoelectric vibrating piece have an inward slope, the base portion is placed on the conductive adhesive. Even when a relatively small amount of the conductive adhesive is used, the conductive adhesive wraps around along this inclination, so that there is no gap where the conductive adhesive does not adhere. For this reason, since there is no gap at the bottom of the corner corner without the conductive adhesive adhering, there is no place where stress is concentrated due to an impact from the outside, and an area that is easily broken is not formed. The piezoelectric vibrating piece is firmly fixed.
[0018]
According to this configuration, since the piezoelectric vibrating piece can be firmly fixed with a relatively small amount of the conductive adhesive, a large amount of the conductive adhesive is not used. Therefore, an increase in CI value can be effectively prevented without inhibiting the function of the notch.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1A and 1B show a first embodiment of a piezoelectric device according to the present invention. FIG. 1A is a schematic plan view thereof, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG.
In these drawings, the
[0023]
In the inner space S of the
[0024]
In the present embodiment, as will be described later, the piezoelectric vibrating
An extraction electrode (not shown) for transmitting a driving voltage is formed on a portion of the
[0025]
The piezoelectric vibrating
That is, the piezoelectric vibrating
Thereby, especially in the piezoelectric vibrating
[0026]
The upper end of the
[0027]
In addition, an
The
As the
[0028]
Further, in this embodiment, a
[0029]
Next, the configuration of the
FIG. 2 shows an enlarged portion B of FIG.
In the drawing, at the
[0030]
Therefore, there are no corners that project at an acute angle or a right angle at both ends in the length direction of the
As a result, the
[0031]
In addition, since the piezoelectric vibrating
[0032]
FIG. 4 is a schematic plan view showing a second embodiment of the piezoelectric device of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in the first embodiment are used in common, and therefore, overlapping description will be omitted, and differences will be mainly described.
[0033]
The
FIG. 5 is an enlarged view of a portion C in FIG. As shown in the drawing, the end portion in the length direction of the
[0034]
Therefore, in the case of the second embodiment as well, there are no corners that protrude in an acute angle or a right angle at both ends in the length direction of the
As a result, the
[0035]
FIG. 6 is a schematic plan view showing a third embodiment of the piezoelectric device of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in the first embodiment are used in common, and therefore, overlapping description will be omitted, and differences will be mainly described.
[0036]
In the
FIG. 7 is an enlarged view of a portion D in FIG. As shown in the drawing, both side surfaces 71 including end portions in the length direction of the
[0037]
Accordingly, in the case of the third embodiment as well, there are no corners that project at an acute angle or a right angle on both side surfaces 71 and 71 at the end in the length direction of the
As a result, the
[0038]
FIG. 8 is a schematic plan view showing a fourth embodiment of the piezoelectric device of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in the first embodiment are used in common, and therefore, overlapping description will be omitted, and differences will be mainly described.
[0039]
The
FIG. 9 is an enlarged view of a portion E in FIG. As shown in the drawing, the end portion in the length direction of the
[0040]
FIG. 10 is a partially enlarged perspective view showing the shape of the both ends 81 and 81 in the width direction described above with the
As shown in the drawing, both
Here, each of the
[0041]
The present embodiment is configured as described above, and the
As a result, the
[0042]
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the fifth embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
In the figure, the
[0043]
In the
Further, at the end in the length direction of the
[0044]
This embodiment is configured as described above, and in the
[0045]
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using the piezoelectric device according to the above-described embodiment of the present invention.
In the figure, a
In addition to modulation and demodulation of transmission / reception signals, the
[0046]
The
[0047]
As described above, by using the piezoelectric device according to the above-described embodiment in an electronic device such as the mobile phone device 300 including the control unit, the piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device is firmly fixed. The entire device can also have excellent impact resistance.
[0048]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. As long as the configuration of the length direction end portion of the
[0049]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a piezoelectric device having excellent impact resistance by firmly fixing a piezoelectric vibrating piece even when configured in a small size, and a mobile phone device using this device In addition, an electronic device can be provided.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show a first embodiment of a piezoelectric device of the present invention, in which FIG. 1A is a schematic plan view thereof, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 2 is an enlarged view of a portion B in FIG.
3 is a schematic cross-sectional view showing the vicinity of the bottom surface at both ends in the width direction of the base of the piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device of FIG. 1;
FIG. 4 is a schematic plan view of a second embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
5 is an enlarged view of a portion C in FIG.
FIG. 6 is a schematic plan view of a third embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
7 is an enlarged view of a part D in FIG.
FIG. 8 is a schematic plan view of a fourth embodiment of the piezoelectric device of the present invention.
9 is an enlarged view of a portion E in FIG.
10 is a partial schematic perspective view showing the shape of the vicinity of the bottom surface of the base portion of the piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device of FIG. 8;
11 is a partial cross-sectional view taken along line aa in FIG.
FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of a fifth embodiment of a piezoelectric device of the present invention.
FIG. 13 is a diagram showing a schematic configuration of a digital mobile phone device as an example of an electronic apparatus using a piezoelectric device according to each embodiment of the invention.
14A and 14B show a configuration of a prototype example of an ultra-small piezoelectric device, where FIG. 14A is a schematic plan view thereof, and FIG. 14B is an enlarged view of a portion A in FIG.
15 is an explanatory diagram showing a state in which a piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device of FIG. 14 is bonded.
16 is a partial cross-sectional view showing a state of adhesion near the bottom of the base of the piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric device of FIG.
[Explanation of symbols]
30, 60, 70, 80, 90
Claims (3)
前記音叉型の圧電振動片が、
パッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備えており、かつ、前記振動腕の基端部と前記基部との間に切り欠き部を有しており、
前記基部の前記振動腕と反対側の幅方向両端部が、曲線状もしくは面取り形状とされ、
前記圧電振動片の基部の底面と前記パッケージの電極部との間に適用される導電性接着剤が、前記切り欠き部よりも内側に適用されている
ことを特徴とする、圧電デバイス。A piezoelectric device having a package in which a tuning fork-type piezoelectric vibrating piece is fixed in a cantilever manner and accommodated therein, and a lid fixed to the package,
The tuning fork type piezoelectric vibrating piece is
A base portion fixed to the package side and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base portion, and a notch portion between the base end portion of the vibrating arm and the base portion;
The width direction opposite ends of the base opposite to the vibrating arm are curved or chamfered ,
A piezoelectric device, wherein a conductive adhesive applied between a bottom surface of a base portion of the piezoelectric vibrating piece and an electrode portion of the package is applied on an inner side than the notch portion .
前記音叉型の圧電振動片が、
パッケージ側に固定される基部と、この基部から平行に延びる一対の振動腕とを備えており、かつ、前記振動腕の基端部と前記基部との間に切り欠き部を有しており、
前記基部の少なくとも前記振動腕と反対側の幅方向両端部が、底面に向かって内方に向かう傾斜を有し、
前記圧電振動片の基部の底面と前記パッケージの電極部との間に適用される導電性接着剤が、前記切り欠き部よりも内側に適用されている
ことを特徴とする、圧電デバイス。A piezoelectric device having a package in which a tuning fork-type piezoelectric vibrating piece is fixed in a cantilever manner and accommodated therein, and a lid fixed to the package,
The tuning fork type piezoelectric vibrating piece is
A base portion fixed to the package side and a pair of vibrating arms extending in parallel from the base portion, and a notch portion between the base end portion of the vibrating arm and the base portion;
At least both ends in the width direction on the opposite side of the vibrating arm of the base portion have an inclination inward toward the bottom surface ,
A piezoelectric device, wherein a conductive adhesive applied between a bottom surface of a base portion of the piezoelectric vibrating piece and an electrode portion of the package is applied on an inner side than the notch portion .
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