JP5123987B2 - 圧電デバイス、および圧電デバイスの周波数調整方法 - Google Patents
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Description
第5観点の圧電デバイスの電極非形成部と第2金属膜とは、所定方向と直交する直交方向に並んで周波数調整部に形成される。
第7観点の圧電デバイスの周波数調整部の直交方向の幅は、振動腕から先端側になるに従い幅が広く形成されている。
第8観点の圧電デバイスの周波数調整部は、振動腕から幅が広くなり先端側まで同じ幅で形成されている。
(第1圧電デバイス100の構成)
図1(a)は、リッド53が取り外された第1圧電デバイス100の平面図であり、(b)は、(a)に示した第1圧電デバイス100のA−A’断面図である。なお、図1(a)において、本来電極非形成部29aは透明であり下側が透けて見えるが、白く塗りつぶして下側が見えないように描いてある。
本実施形態では、音叉型の第1水晶振動片50がパッケージPKGに収納されリッド53で封止された後に、第1圧電デバイス100の周波数が調整される。
図3は、不図示の周波数調整装置が圧電デバイス100の周波数を調整する工程を説明するフローチャートである。
その後、ステップS106に戻り、再び第1圧電デバイス100の発振周波数が測定され、発振周波数が所定範囲に入るまで繰り返される。
その後、ステップS106に戻り、再び第1圧電デバイス100の発振周波数が測定され、発振周波数が所定範囲に入るまで繰り返される。
(第2圧電デバイス110の構成)
図5(a)は、リッド53が取り外された第2圧電デバイス110の平面図であり、(b)は、(a)に示した第2圧電デバイス110のB−B’断面図である。第2圧電デバイス110と第1圧電デバイス100との違いは、第2圧電デバイス110がパッケージPKGに音叉型の第2水晶振動片60を搭載している点である。また、第2圧電デバイス110は、一対の第1金属膜56に代えて大きな1つの第1金属膜57を有している点である。
図6は、周波数調整装置が照射するレーザ光Lの照射スポットISについて説明する図であり、レーザ光Lを照射するレーザ照射位置を示した図である。図6(a)は、パッケージの底面BTに形成された第1金属膜57に照射される照射スポットISを示す図である。図6(b)は、第2金属膜28bに照射される照射スポットISを示す図である。
(第3圧電デバイス120の構成)
図7(a)は、リッド53が取り外された第3圧電デバイス120の平面図であり、(b)は、(a)に示した第3圧電デバイス120のC−C’断面図である。第3圧電デバイス120と第2圧電デバイス110との違いは、第3圧電デバイス120がパッケージPKGに音叉型の第3水晶振動片65を搭載している点である。また、第3圧電デバイス120は、大きな1つの第1金属膜57に代えて扇状の一対の第1金属膜58を有している点である。
図8は、周波数調整装置が照射するレーザ光Lの照射スポットISについて説明する図であり、レーザ光Lを照射するレーザ照射位置を示した図である。図8(a)は、パッケージの底面BTに形成された第1金属膜58に照射される照射スポットISを示す図である。図8(b)は、第2金属膜28cに照射される照射スポットISを示す図である。
図9は、音叉型の水晶振動片の振動腕21の先端に形成された第2金属膜と電極非形成部の変形例を示す図である。(a)は、音叉型の第4水晶振動片70の平面図であり、(b)は、音叉型の第5水晶振動片80の平面図であり、(c)は、音叉型の第6水晶振動片90の平面図である。当変形例において、音叉型の第1水晶振動片50と同一符号を付した個所は、同一機能であるので重複する説明を省略し、相違点を中心に説明する。
(第4圧電デバイス130の構成)
図10は、音叉型の第7水晶振動片30Aを備えた第4圧電デバイス130の概略図を示している。図10(a)は、分割した状態の第4圧電デバイス130を、リッド10のリッド部側からみた斜視図であり、図10(b)は、(a)のD−D’断面で第4圧電デバイス130の接合前の状態を示す断面構成図である。
(第5圧電デバイス140の構成)
図11(a)は、リッド10が取り外された第5圧電デバイス140の平面図であり、(b)は、(a)に示した第5圧電デバイス140のE−E’断面で第5圧電デバイス140の接合前の状態を示す断面構成図である。第5圧電デバイス140は、最上部のリッド10、第2水晶フレーム20B及びベース40から構成される。リッド10、第2水晶フレーム20B及びベース40は水晶材料から形成される。第2水晶フレーム20Bは、エッチングにより形成された音叉型の第8水晶振動片30Bを有している。
17 … リッド側凹部
19 … 錘部
20(A,B) … 第1水晶フレーム、第2水晶フレーム
21 … 振動腕
22 … 外枠部
23 … 基部
24 … 溝部
25 … 導電性接着剤
26 … 振動腕幅広部
27 … 扇形の振動腕幅広部
28(a,b、c,d,e,f) … 第2金属膜
29(a,b,c,d,e,f) … 電極非形成部
30(A,B) … 音叉型の第7水晶振動片、音叉型の第8水晶振動片
31,32 … 基部電極
33,34 … 励振電極
35 … 支持腕
37 … 空間部
40 … ベース
41、42 … 接続電極
47 … ベース側凹部
49 … 段差部
50 … 音叉型の第1水晶振動片
51 … 外部電極
54、75 … 封止材
56,57,58 … 第1金属膜
59 … 側壁
60,65 … 第2圧電デバイス、第3圧電デバイス
70、80 … 音叉型の第4水晶振動片、音叉型の第5水晶振動片
90 … 音叉型の第6水晶振動片
100、110 … 第1圧電デバイス、第2圧電デバイス
120、130,140 …第3圧電デバイス、第4圧電デバイス、第5圧電デバイス
BT … 底面
CAV … キャビティ
IS … 照射スポット
L … レーザ光
L1 … 振動腕の長さ、L2 … 振動腕幅広部の長さ
L3 … 電極非形成部の長さ、L4 … 第1金属膜の長さ
W1 … 振動腕21の幅、W2 … 電極非形成部29aの幅
W3 … 第2金属膜の幅、W4 … 第1金属膜の幅
PKG … パッケージ
TH … スルーホール
Claims (9)
- 音叉型の圧電振動片をパッケージ内に収納する圧電デバイスであって、
前記音叉型の圧電振動片は、圧電材料により形成された基部と、前記基部から第1方向に平行に伸びる一対の振動腕と、前記振動腕の先端側に形成される周波数調整部と、を備え、
前記パッケージは、レーザ光が照射される前記パッケージの内側の面に第1金属膜を有し、
前記周波数調整部は、前記第1方向に伸びる第2金属膜と、前記第2金属膜と並列に前記第1方向に伸び且つ前記レーザ光が透過する電極非形成部とを有する圧電デバイス。 - 前記パッケージは、前記音叉型の圧電振動片に対向する底面を有するベースと、前記音叉型の圧電振動片に対向する天井面を有し前記パッケージを封止する透明なリッドとを有し、
前記ベースの前記底面に前記第1金属膜が形成されている請求項1に記載の圧電デバイス。
- 前記パッケージは、前記音叉型の圧電振動片に対向する底面を有する透明なベースと、前記音叉型の圧電振動片に対向する天井面を有し前記パッケージを封止するリッドとを有し、
前記リッドの前記天井面に前記第1金属膜が形成されている請求項1に記載の圧電デバイス。
- 前記第2金属膜は、前記第1方向と直交する第2方向に前記電極非形成部を挟むようにして前記周波数調整部に形成される請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
- 前記周波数調整部の前記第1方向と直交する第2方向の幅は、前記振動腕の前記第2方向の幅よりも広い請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の圧電デバイス。
- 前記周波数調整部の前記第2方向の幅は、前記振動腕から先端側になるに従い幅が広く形成されている請求項5に記載の圧電デバイス。
- 前記周波数調整部は、その前記第2方向の幅は一定であり、かつ、前記振動腕より幅広である請求項5に記載の圧電デバイス。
- 圧電振動片をパッケージ内に収納する圧電デバイスの周波数調整方法であって、
基部から第1方向に平行に伸びる一対の振動腕と前記振動腕の先端側に一体に形成される周波数調整部とを有する圧電振動片をパッケージ内に載置する工程と、
載置された前記圧電振動片の周波数を測定する測定工程と、
前記測定工程で測定された周波数が目標周波数よりも高い場合には前記周波数調整部に前記第1方向に伸びて形成された電極非形成部を介して前記パッケージ内に形成された第1金属膜にレーザ光を照射し、測定された周波数が目標周波数よりも低い場合には前記電極非形成部に並列して形成された第2金属膜にレーザ光を照射する照射工程と、
を備える圧電デバイスの周波数調整方法。 - 前記照射工程は、
前記周波数を粗く調整する際には前記レーザ光を前記電極非形成部の前記先端側に又は前記第2金属膜の先端側に照射し、
前記周波数を微細に調整する際には前記レーザ光を前記電極非形成部の前記基部側に又は前記第2金属膜の基部側に照射する請求項8に記載の圧電デバイスの周波数調整方法。
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