JP5494175B2 - Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric device - Google Patents
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Description
本発明は、圧電振動片及びこの圧電振動片を備えた圧電デバイスに関する。 The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric device including the piezoelectric vibrating piece.
特許文献1には、基部と基部の一端から延びてなる振動腕部とを有する圧電振動片本体と、基部に接続して設けられ基部の他端に沿って形成された短辺部と短辺部の端部から圧電振動片本体の長手方向に沿って延設された長辺部とを備えた支持部(以下、保持部という)と、長辺部の先端側と短辺部とに設けられたマウント部(以下、支持部という)と、を有する圧電振動片が開示されている。 In Patent Document 1, a piezoelectric vibrating reed main body having a base and a vibrating arm portion extending from one end of the base, and a short side and a short side provided along the other end of the base provided to be connected to the base Provided on a support portion (hereinafter referred to as a holding portion) having a long side portion extending along the longitudinal direction of the piezoelectric vibrating reed body from the end portion of the piezoelectric portion, and on the distal end side and the short side portion of the long side portion There is disclosed a piezoelectric vibrating piece having a mounted portion (hereinafter referred to as a support portion).
特許文献1によれば、圧電振動片は、従来構成より小型化を図るために、保持部が圧電振動片本体に対して非対称形状に形成されている(特許文献1の図1、図4参照)。
そして、圧電振動片は、圧電振動片が収納されるパッケージの内底面に、保持部における長辺部の先端側と短辺部とに設けられた支持部を接合することによって、パッケージの内底面との平行度を保ちながら、パッケージに実装されることが可能とされている。
According to Patent Literature 1, the piezoelectric vibrating piece is formed in an asymmetric shape with respect to the piezoelectric vibrating piece main body in order to reduce the size of the piezoelectric vibrating piece compared to the conventional configuration (see FIGS. 1 and 4 of Patent Literature 1). ).
The piezoelectric vibrating piece is joined to the inner bottom surface of the package in which the piezoelectric vibrating piece is accommodated by joining support portions provided on the front end side and the short side portion of the long side portion of the holding portion. It is possible to be mounted on a package while maintaining parallelism.
特許文献1には、圧電振動片の支持部と圧電振動片の重心との位置関係について、記載も示唆もされていないことから、特許文献1の従来技術では、この点に関して考慮されていないものと考えられる。
しかしながら、上記圧電振動片は、平面視において、非対称形状である保持部の各支持部を結んだ領域内に圧電振動片の重心が位置しない場合、自重によって重心側に傾く力が発生することから、パッケージの内底面との平行度を保った状態で、パッケージに実装されることが困難になる虞がある。
In Patent Document 1, since the positional relationship between the support portion of the piezoelectric vibrating piece and the center of gravity of the piezoelectric vibrating piece is neither described nor suggested, the prior art of Patent Document 1 does not consider this point. it is conceivable that.
However, in the piezoelectric vibrating piece, when the center of gravity of the piezoelectric vibrating piece is not located in a region connecting the support portions of the holding portion having an asymmetric shape in plan view, a force that tilts toward the center of gravity is generated by its own weight. There is a possibility that it is difficult to mount the package in a state in which the parallelism with the inner bottom surface of the package is maintained.
この結果、この圧電振動片を備えた圧電デバイスは、パッケージの内底面と圧電振動片とが干渉しないように、圧電振動片の傾斜を考慮して両者の隙間を広めに設定しておく必要があることから、圧電振動片を収容するパッケージが厚くなり、総厚の薄型化が困難になるという問題がある。 As a result, the piezoelectric device including the piezoelectric vibrating piece needs to be set with a wider gap in consideration of the inclination of the piezoelectric vibrating piece so that the inner bottom surface of the package and the piezoelectric vibrating piece do not interfere with each other. For this reason, there is a problem that the package for accommodating the piezoelectric vibrating piece becomes thick and it is difficult to reduce the total thickness.
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
本発明のある形態に係る圧電振動片は、基部と、前記基部から延びている少なくとも1本の振動腕と、前記基部に接続されている保持部と、を備えた圧電振動片であって、前記保持部は、少なくとも一部が前記振動腕の一方の側に沿って延びている第1腕部と、前記振動腕の他方の側に沿って延び、且つ前記第1腕部より長さの短い第2腕部とを有し、前記第1腕部の先端側に外部部材により支持される第1支持部が配置され、前記第1腕部の根元側に外部部材により支持される第2支持部が配置され、前記第2腕部に外部部材により支持される第3支持部が配置され、平面視において、前記第1支持部、前記第2支持部、及び前記第3支持部を結んだ領域内に前記圧電振動片の重心が位置し、前記第1腕部は、前記先端側に前記振動腕の延びている方向と略直交する方向に沿って前記振動腕側に延びている折り曲げ部を有し、前記第1支持部が、前記折り曲げ部に配置されていることを特徴とする。
本発明のある別の形態に係る圧電振動片は、前記振動腕を複数本備え、前記複数本の振動腕と、前記基部と、を含んで音叉を構成している。
本発明のある別の形態に係る圧電デバイスは、前記圧電振動片と、前記圧電振動片が収容されているパッケージと、を備え、前記支持部が、前記パッケージに取り付けられていることを特徴とする。
本発明のある別の実施形態に係る圧電デバイスは、前記パッケージには、平面視において、前記圧電振動片と重ならない位置に、前記パッケージの内部を封止している封止部が設けられていることを特徴とする。
本発明のある別の実施形態に係る圧電デバイスは、前記封止部が、平面視において、前記圧電振動片の前記振動腕と前記第2腕部と前記パッケージの内壁とに囲まれた領域に設けられていることを特徴とする。
本発明のある別の実施形態に係る圧電デバイスは、前記圧電振動片を発振させる回路素子をさらに備え、発振器を構成することを特徴とする。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
A piezoelectric vibrating piece according to an aspect of the present invention is a piezoelectric vibrating piece including a base, at least one vibrating arm extending from the base, and a holding unit connected to the base. The holding portion includes a first arm portion at least partially extending along one side of the vibrating arm, a length extending from the other side of the vibrating arm, and a length longer than the first arm portion. A first support portion that is supported by an external member on the distal end side of the first arm portion, and is supported by an external member on the base side of the first arm portion. A support part is disposed, and a third support part supported by an external member is disposed on the second arm part, and the first support part, the second support part, and the third support part are connected in plan view. The center of gravity of the piezoelectric vibrating piece is located within the area, and the first arm portion extends to the tip side of the vibrating arm. It has a bent portion that extends the vibrating arm side along the direction substantially perpendicular to the direction that the first supporting part, characterized in that it is arranged on the bent portion.
A piezoelectric vibrating piece according to another embodiment of the present invention includes a plurality of the vibrating arms, and includes the plurality of vibrating arms and the base portion to form a tuning fork .
A piezoelectric device according to another embodiment of the present invention includes the piezoelectric vibrating piece and a package in which the piezoelectric vibrating piece is accommodated, and the support portion is attached to the package. To do.
In a piezoelectric device according to another embodiment of the present invention, the package is provided with a sealing portion that seals the interior of the package at a position that does not overlap the piezoelectric vibrating piece in a plan view. It is characterized by being.
In the piezoelectric device according to another embodiment of the present invention, the sealing portion is in a region surrounded by the vibrating arm, the second arm portion, and the inner wall of the package of the piezoelectric vibrating piece in a plan view. It is provided.
A piezoelectric device according to another embodiment of the present invention further includes a circuit element that oscillates the piezoelectric vibrating piece, and constitutes an oscillator.
[適用例1]本適用例にかかる圧電振動片は、基部と、前記基部から延びる少なくとも1本の振動腕と、前記基部に接続された保持部と、を備えた圧電振動片であって、前記保持部は、少なくとも一部が前記振動腕の一方の側に沿って延びる第1腕部と、前記振動腕の他方の側に沿って延び、且つ前記第1腕部より短い第2腕部と、を有し、前記第1腕部の先端側及び根元側と前記第2腕部とに、外部部材に支持される支持部が設けられ、平面視において、前記各支持部を結んだ領域内に前記圧電振動片の重心が位置することを特徴とする。 [Application Example 1] A piezoelectric vibrating piece according to this application example is a piezoelectric vibrating piece including a base, at least one vibrating arm extending from the base, and a holding part connected to the base. The holding portion includes a first arm portion at least partially extending along one side of the vibrating arm, and a second arm portion extending along the other side of the vibrating arm and shorter than the first arm portion. A support portion supported by an external member on the distal end side and the base side of the first arm portion and the second arm portion, and a region connecting the support portions in plan view The center of gravity of the piezoelectric vibrating piece is located inside.
これによれば、圧電振動片は、保持部の第1腕部の先端側及び根元側と第2腕部とに、支持部が設けられ、平面視において、各支持部を結んだ領域内に圧電振動片の重心が位置する。
この結果、圧電振動片は、外部部材に支持される際に、自重による傾斜が回避されることから、外部部材の支持面との平行度を保った状態で、外部部材に接合されることが可能となる。
According to this, the piezoelectric vibrating reed is provided with support portions on the distal end side and the base side and the second arm portion of the first arm portion of the holding portion, and in a region connecting the support portions in plan view. The center of gravity of the piezoelectric vibrating piece is located.
As a result, when the piezoelectric vibrating piece is supported by the external member, inclination due to its own weight is avoided, so that the piezoelectric vibrating piece can be joined to the external member while maintaining parallelism with the support surface of the external member. It becomes possible.
[適用例2]上記適用例にかかる圧電振動片において、前記第1腕部は、前記先端側に前記振動腕の延びる方向と略直交する方向に沿って前記振動腕側に延びる折り曲げ部を有し、前記第1腕部の前記先端側の前記支持部が、前記折り曲げ部に設けられていることが好ましい。 Application Example 2 In the piezoelectric vibrating piece according to the application example described above, the first arm portion has a bent portion extending toward the vibrating arm along a direction substantially orthogonal to the extending direction of the vibrating arm on the tip side. And it is preferable that the said support part of the said front end side of the said 1st arm part is provided in the said bending part.
これによれば、圧電振動片は、第1腕部の先端側の支持部が、振動腕側に延びる折り曲げ部に設けられていることから、平面視において、各支持部を結んだ領域と振動腕との重なる範囲が広くなり、各支持部を結んだ領域内に圧電振動片の重心を位置させることが容易となる。 According to this, in the piezoelectric vibrating piece, the support portion on the distal end side of the first arm portion is provided in the bent portion extending to the vibrating arm side. The overlapping range with the arm is widened, and it becomes easy to position the center of gravity of the piezoelectric vibrating piece within the region connecting the support portions.
[適用例3]上記適用例にかかる圧電振動片において、前記振動腕を複数本備え、前記複数本の振動腕と、前記基部とを含んで音叉を構成することが好ましい。 Application Example 3 In the piezoelectric vibrating piece according to the application example described above, it is preferable that a plurality of the vibrating arms are provided, and the tuning fork is configured to include the plurality of vibrating arms and the base portion.
これによれば、圧電振動片は、複数本の振動腕と基部とを含んで音叉を構成し、優れた振動特性を得やすい音叉型圧電振動片となることから、振動特性を向上させることができる。 According to this, since the piezoelectric vibrating piece includes a plurality of vibrating arms and a base, and constitutes a tuning fork, and becomes a tuning fork type piezoelectric vibrating piece that easily obtains excellent vibration characteristics, the vibration characteristics can be improved. it can.
[適用例4]本適用例にかかる圧電デバイスは、上記適用例のいずれかに記載の圧電振動片と、前記圧電振動片を収容するパッケージと、を備え、前記圧電振動片の前記支持部が、前記パッケージに支持されていることを特徴とする。 Application Example 4 A piezoelectric device according to this application example includes the piezoelectric vibrating piece according to any one of the application examples described above and a package that accommodates the piezoelectric vibrating piece, and the support portion of the piezoelectric vibrating piece includes It is supported by the package.
これによれば、圧電デバイスは、上記適用例のいずれかに記載の圧電振動片を備えていることから、外部部材としてのパッケージの支持面との平行度を保った状態で、圧電振動片をパッケージに接合することができる。
この結果、圧電デバイスは、両者の隙間を広めに設定する必要がないことから、総厚の薄型化を図ることができる。
According to this, since the piezoelectric device includes the piezoelectric vibrating piece according to any one of the above application examples, the piezoelectric vibrating piece is held in a state where the parallelism with the support surface of the package as the external member is maintained. Can be joined to the package.
As a result, the piezoelectric device does not need to have a wide gap between the two, so that the total thickness can be reduced.
[適用例5]上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記パッケージには、平面視において、前記圧電振動片と重ならない位置に、前記パッケージの内部を封止する封止部が設けられていることが好ましい。 Application Example 5 In the piezoelectric device according to the application example, the package is provided with a sealing portion that seals the inside of the package at a position that does not overlap the piezoelectric vibrating piece in a plan view. Is preferred.
これによれば、圧電デバイスは、平面視において、パッケージの圧電振動片と重ならない位置に、パッケージの内部を封止する封止部が設けられていることから、封止部が圧電振動片と重なる場合と比較して、封止時における封止部からの飛散物、放熱などによる圧電振動片に対する悪影響を低減することができる。 According to this, since the piezoelectric device is provided with the sealing portion that seals the inside of the package at a position that does not overlap with the piezoelectric vibrating piece of the package in plan view, the sealing portion is separated from the piezoelectric vibrating piece. Compared with the case of overlapping, adverse effects on the piezoelectric vibrating piece due to scattered matter, heat dissipation, etc. from the sealing portion during sealing can be reduced.
[適用例6]上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記封止部が、平面視において、前記圧電振動片の前記振動腕と前記第2腕部と前記パッケージの内壁とに囲まれた領域に設けられていることが好ましい。 Application Example 6 In the piezoelectric device according to the application example described above, the sealing portion is in a region surrounded by the vibrating arm, the second arm portion, and the inner wall of the package of the piezoelectric vibrating piece in plan view. It is preferable to be provided.
これによれば、圧電デバイスは、封止部が、平面視において、振動腕と第2腕部とパッケージの内壁とに囲まれた領域に設けられていることから、パッケージのスペースの効率的利用を図ることができる。
この結果、圧電デバイスは、封止部の配置に起因する平面サイズの拡大を抑制できる。
According to this, in the piezoelectric device, since the sealing portion is provided in a region surrounded by the vibrating arm, the second arm portion, and the inner wall of the package in a plan view, the package space can be efficiently used. Can be achieved.
As a result, the piezoelectric device can suppress an increase in the planar size due to the arrangement of the sealing portion.
[適用例7]上記適用例にかかる圧電デバイスにおいて、前記圧電振動片を発振させる回路素子をさらに備え、発振器を構成することが好ましい。 Application Example 7 In the piezoelectric device according to the application example described above, it is preferable that the piezoelectric device further includes a circuit element that oscillates the piezoelectric vibrating piece to constitute an oscillator.
これによれば、圧電デバイスは、圧電振動片を発振させる回路素子をさらに備え、発振器を構成することから、上記適用例1ないし適用例6のいずれかに記載の効果を奏する発振器を提供することができる。 According to this, since the piezoelectric device further includes the circuit element that oscillates the piezoelectric vibrating piece and constitutes the oscillator, the oscillator having the effect described in any one of Application Example 1 to Application Example 6 is provided. Can do.
以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態の圧電デバイスとしての水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図1(a)は、リッド(蓋体)側から俯瞰した平面図、図1(b)は、図1(a)のA−A線での断面図、図1(c)は、図1(a)のB−B線での断面図、図1(d)は、図1(a)のC−C線での断面図である。なお、平面図では、便宜的にリッドを省略してある。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a crystal resonator as a piezoelectric device according to the first embodiment. 1A is a plan view seen from the lid (lid) side, FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1A, and FIG. 1C is FIG. FIG. 1A is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 1A, and FIG. 1D is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. In the plan view, the lid is omitted for convenience.
図1に示すように、水晶振動子1は、圧電振動片としての水晶振動片10と、水晶振動片10が支持されると共に収容される外部部材としてのパッケージ20とを備えている。
水晶振動片10は、基部11と、基部11の一端から互いに略並行に延びる一対の振動腕12と、基部11の一端側に対して振動腕12の延びる方向において反対側になる他端側に接続された保持部13と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the crystal resonator 1 includes a
The quartz
水晶振動片10の基部11の他端側には、振動腕12の延びる方向(長手方向)と略直交する方向に切り欠かれた一対の切り欠き部14が形成されている。
水晶振動片10の振動腕12は、基部11側に位置する腕部15と、腕部15より先端側に位置し、腕部15より幅が広いハンマーヘッド部16と、振動腕12の長手方向に沿って主面17,18に形成され、振動腕12の長手方向と直交する面に沿って切断した断面形状がH字状となる溝部19と、を有している。
水晶振動片10は、一対(2本)の振動腕12と、基部11とを含んで音叉を構成する音叉型水晶振動片である。
On the other end side of the
The vibrating
The quartz
水晶振動片10の保持部13は、保持部本体(基部11に隣接し振動腕12の長手方向と略直交する方向に延びている部分)から、一対の振動腕12の一方の側(紙面下側)に沿ってハンマーヘッド部16近傍まで延びる第1腕部13aと、一対の振動腕12の他方の側(紙面上側)に沿って延び、且つ第1腕部13aより短い第2腕部13bと、を有している。
ここで、第2腕部13bは、保持部本体から振動腕12の根元部近傍まで延びている。
The holding
Here, the
保持部13には、第1腕部13aの先端側及び根元側と、第2腕部13bとに、パッケージ20に支持される支持部13c,13d,13eが設けられている。
詳述すると、保持部13には、第1腕部13aの先端部近傍に支持部13cが設けられ、第1腕部13aの根元寄りに支持部13dが設けられ、第2腕部13bの先端部近傍に支持部13eが設けられている。
水晶振動片10は、平面視において、各支持部13c,13d,13eを結んだ領域内(図1(a)の2点鎖線で囲まれた三角形状の範囲内)に水晶振動片10の重心Gが位置するように形成されている。
The holding
Specifically, the holding
The
パッケージ20は、水晶振動片10を内部に収容する凹部を有するパッケージベース22と、パッケージベース22の凹部を覆うリッド23などから構成されている。
パッケージベース22には、セラミックグリーンシートを成形して積層し焼成した酸化アルミニウム質焼結体などが用いられている。また、リッド23には、コバールなどの金属、ガラスなどが用いられている。
The
For the
パッケージベース22の内底面(内側の底面)21には、水晶振動片10の各支持部13c,13d,13eに対向する位置に、各支持部13c,13d,13eを支持する各内部電極24c,24d,24eが形成されている。
詳述すると、内底面21には、水晶振動片10の支持部13cに対向する位置に内部電極24cが形成され、支持部13dに対向する位置に内部電極24dが形成され、支持部13eに対向する位置に内部電極24eが形成されている。
On the inner bottom surface (inner bottom surface) 21 of the
More specifically, on the
パッケージベース22の外底面(外側の底面)25には、一対の外部端子26が形成されている。
一対の外部端子26は、図示しない内部配線によって一方が内部電極24dと接続され、他方が内部電極24eと接続されている。
なお、内部電極24cは、外部端子26と接続されていなくてもよい。
なお、各内部電極24c,24d,24e、外部端子26は、タングステンなどのメタライズ層にニッケル、金などの各被膜をメッキなどにより積層した金属被膜からなる。
A pair of
One of the pair of
The
Each of the
パッケージ20には、平面視において、水晶振動片10と重ならない位置に、パッケージ20の内部を封止する封止部27が設けられている。
封止部27は、平面視において、水晶振動片10の振動腕12と、第2腕部13bと、パッケージ20の内壁22a,22bとに囲まれた領域に設けられている。
封止部27は、パッケージベース22に形成された貫通孔(段付き貫通孔)28に、金/ゲルマニウム合金、はんだなどの封止材29を加熱し、溶融状態にして充填し、パッケージ20の内部を封止する構成となっている。
The
The sealing
The sealing
水晶振動片10は、金属フィラーなどの導電性物質が混合された、エポキシ系、シリコーン系、ポリイミド系などの導電性接着剤30を介して、保持部13の各支持部13c,13d,13eがパッケージベース22の各内部電極24c,24d,24eに接合されている。
これにより、水晶振動片10は、図示しない励振電極が内部電極24d,24eを介して外部端子26と電気的に接続されている。
なお、外部端子26と電気的に接続されていない内部電極24cに対向する支持部13cは、内部電極24cに支持されているだけで接合されていなくてもよい。
なお、この場合には、内部電極24cの厚さを導電性接着剤30の分を考慮して補正し(厚くして)、水晶振動片10の接合時の若干の傾斜を回避することが好ましい。
The quartz
Thereby, in the quartz
The
In this case, it is preferable to correct (thicken) the thickness of the
水晶振動子1は、パッケージベース22の各内部電極24c,24d,24eに水晶振動片10が接合された後、リッド23がパッケージベース22に接合される。
なお、リッド23とパッケージベース22との接合は、低融点ガラス、シームリングを用いたシーム溶接などで行われる。
そして、水晶振動子1は、リッド23の接合後、パッケージ20の内部が減圧された状態(真空度の高い状態)で、封止部27の貫通孔28に封止材29が充填され、パッケージ20の内部が気密に封止される。
In the crystal resonator 1, the
The
Then, in the crystal resonator 1, after the
水晶振動子1は、外部から外部端子26、内部電極24、導電性接着剤30、励振電極を経由して駆動信号が印加されることにより、水晶振動片10が所定の周波数(例えば、32kHz)で矢印D方向に屈曲振動する。
この際、水晶振動子1は、パッケージ20の内部が減圧された状態(真空度の高い状態)であることから、減圧されない場合と比較して水晶振動片10の屈曲振動が阻害され難くなっており、安定した屈曲振動を得ることが可能となっている。
In the crystal resonator 1, when a drive signal is applied from the outside via the
At this time, since the quartz resonator 1 is in a state where the inside of the
上述したように、第1の実施形態の水晶振動子1は、水晶振動片10の保持部13の第1腕部13aの先端側及び根元側と、第2腕部13bとに、支持部13c,13d,13eが設けられ、平面視において、各支持部13c,13d,13eを結んだ領域内に水晶振動片10の重心Gが位置する。
この結果、水晶振動片10は、パッケージ20に支持される際に、自重による傾斜が回避されることから、パッケージ20の支持面であるパッケージベース22の内底面21との平行度を保った状態で、パッケージ20に接合されることが可能となる。
これにより、水晶振動子1は、水晶振動片10とパッケージベース22の内底面21との隙間L(図1(b)参照)を、自重による傾斜が発生しやすい従来構成(重心Gが各支持部13c,13d,13eを結んだ領域外に位置している構成)より少なく設定することが可能なことから、総厚の薄型化を図ることができる。
As described above, the crystal resonator 1 according to the first embodiment includes the
As a result, when the quartz
As a result, the quartz crystal resonator 1 has a conventional configuration in which the gap L (see FIG. 1B) between the quartz
また、水晶振動子1は、水晶振動片10の支持部13cが内部電極24cに支持されているだけで接合されていない場合、支持部13cに起因する水晶振動片10の屈曲振動の阻害を低減できる。
Further, when the
また、水晶振動子1は、水晶振動片10が一対(2本)の振動腕12と基部11とを含んで音叉を構成し、優れた振動特性を得やすい音叉型水晶振動片となることから、振動特性を向上させることができる。
Further, in the crystal resonator 1, the
また、水晶振動子1は、平面視において、パッケージ20の水晶振動片10と重ならない位置に、パッケージ20の内部を封止する封止部27が設けられていることから、封止部27が水晶振動片10と重なる場合と比較して、封止時における封止部27からの飛散物、放熱などによる水晶振動片10に対する悪影響を低減することができる。加えて、水晶振動子1は、封止部27が水晶振動片10と重なる場合と比較して、総厚の薄型化を図ることができる。
Further, since the crystal unit 1 is provided with a sealing
また、水晶振動子1は、封止部27が、平面視において、振動腕12と第2腕部13bとパッケージ20の内壁22a,22bとに囲まれた領域に設けられていることから、パッケージ20のスペースの効率的利用を図ることができる。
この結果、水晶振動子1は、封止部27の配置に起因する平面サイズの拡大を抑制できる。
Further, the crystal unit 1 has the sealing
As a result, the crystal unit 1 can suppress an increase in the planar size due to the arrangement of the sealing
なお、上記実施形態では、支持部13cと内部電極24cとが、接合されなくてもよいとしたが、これに限定するものではなく、支持部13cと内部電極24cとが接合され、支持部13dと内部電極24dまたは支持部13eと内部電極24eとが、接合されないようにしてもよい。なお、この場合には、外部端子26との接続も併せて変更される。
In the above embodiment, the
(第2の実施形態)
図2は、第2の実施形態の水晶振動子の概略構成を示す模式図である。図2(a)は、リッド側から俯瞰した平面図、図2(b)は、図2(a)のE−E線での断面図である。なお、平面図では、便宜的にリッドを省略してある。また、第1の実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the crystal resonator according to the second embodiment. 2A is a plan view seen from the lid side, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 2A. In the plan view, the lid is omitted for convenience. Moreover, about the common part with 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted and it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.
図2に示すように、水晶振動子2は、水晶振動片110の保持部113の第1腕部113aが、先端側に振動腕12の延びる方向と略直交する方向(パッケージ20の短辺に沿った方向)に沿って振動腕12側に延びる折り曲げ部113fを有している。
ここで、折り曲げ部113fは、パッケージ20の短辺に沿った方向において、一方の振動腕12と他方の振動腕12との中間近傍まで延びている。
そして、水晶振動子2は、第1腕部113aの先端側の支持部113cが、折り曲げ部113fの先端部近傍に設けられている。
As shown in FIG. 2, in the crystal resonator 2, a direction in which the
Here, the
In the crystal resonator 2, a
他の支持部113d,113eは、第1の実施形態と同様に、第1腕部113aの根元寄りに支持部113dが設けられ、第2腕部113bの先端部近傍に支持部113eが設けられている。
また、パッケージベース22の内底面21には、水晶振動片110の各支持部113c,113d,113eに対向する位置に、各支持部113c,113d,113eを支持する各内部電極24c,24d,24eが形成されている。
As in the first embodiment, the
Further, on the
水晶振動片110は、導電性接着剤30を介して、保持部113の各支持部113c,113d,113eがパッケージベース22の各内部電極24c,24d,24eに接合されている。
なお、外部端子26と電気的に接続されていない内部電極24cに対向する支持部113cは、内部電極24cに支持されているだけで接合されていなくてもよい。
この場合には、内部電極24cの厚さを導電性接着剤30の分を考慮して補正し(厚くして)、水晶振動片110の接合時の若干の傾斜を回避することが好ましい。
In the quartz
Note that the
In this case, it is preferable to correct (thicken) the thickness of the
上述したように、第2の実施形態の水晶振動子2は、第1腕部113aの先端側の支持部113cが、折り曲げ部113fの先端部近傍に設けられていることから、平面視において、各支持部113c,113d,113eを結んだ領域と振動腕12との重なる範囲が広くなり、各支持部113c,113d,113eを結んだ領域内(図2(a)の2点鎖線で囲まれた三角形状の範囲内)に水晶振動片110の重心Gを位置させることが容易となる。
これにより、水晶振動子2は、パッケージベース22の内底面21との平行度を保った状態で、水晶振動片110を支持し、パッケージ20に接合することが容易に行える。
As described above, in the crystal resonator 2 of the second embodiment, the
As a result, the crystal resonator 2 can easily support the
なお、上記実施形態では、支持部113cと内部電極24cとが、接合されなくてもよいとしたが、これに限定するものではなく、支持部113cと内部電極24cとが接合され、支持部113dと内部電極24dまたは支持部113eと内部電極24eとが、接合されないようにしてもよい。なお、この場合には、外部端子26との接続も併せて変更される。
In the above embodiment, the
(第3の実施形態)
図3は、第3の実施形態の圧電デバイスとしての発振器の概略構成を示す模式図である。図3(a)は、リッド側から俯瞰した平面図、図3(b)は、図3(a)のF−F線での断面図である。なお、平面図では、便宜的にリッドを省略してある。また、第1の実施形態との共通部分については、同一符号を付して説明を省略し、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an oscillator as a piezoelectric device of the third embodiment. 3A is a plan view seen from the lid side, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 3A. In the plan view, the lid is omitted for convenience. Moreover, about the common part with 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted and it demonstrates centering on a different part from 1st Embodiment.
図3に示すように、発振器3は、第1の実施形態の水晶振動子1に、水晶振動片10を発振させる回路素子としてのICチップ40をさらに備えて構成されている。
詳述すると、発振器3は、ICチップ40がパッケージベース22の内底面21に接着剤などで接合され、ICチップ40とパッケージベース22の図示しない内部端子とが、金、アルミニウムなどの金属ワイヤー41で接続されている。
As shown in FIG. 3, the oscillator 3 is configured by further including an
More specifically, in the oscillator 3, the
なお、通常ICチップ40は、パッケージ20内のスペース効率を考慮して、平面視において水晶振動片10と重なるように配置される。
このことから、パッケージ20の各内部電極24c,24d,24eは、水晶振動片10とICチップ40との隙間L1を確保するために、パッケージベース22の内底面21から1段高い段部21aに設けられている。
また、パッケージ20の外部端子26の数は、ICチップ40が備えられていることから、第1の実施形態より増えている。
Note that the
Therefore, the
Further, the number of
上述したように、第3の実施形態の発振器3は、水晶振動子1に水晶振動片10を発振させるICチップ40をさらに備えている。
そして、発振器3は、水晶振動片10がパッケージベース22の内底面21との平行度を保った状態で、パッケージ20に接合されていることから、水晶振動片10とICチップ40との隙間L1を、上記平行度を保てない従来構成と比較して少なくできる。
これにより、発振器3は、総厚の薄型化を図ることができる。
また、発振器3は、第1の実施形態と同様の効果を奏する発振器を提供することができる。
As described above, the oscillator 3 according to the third embodiment further includes the
The oscillator 3 is bonded to the
Thereby, the oscillator 3 can reduce the total thickness.
Further, the oscillator 3 can provide an oscillator having the same effect as that of the first embodiment.
なお、発振器3は、第2の実施形態の水晶振動子2に、水晶振動片110を発振させるICチップ40をさらに備えて構成されていてもよい。
これによれば、発振器3は、総厚の薄型化を図ることができると共に、第2の実施形態と同様の効果を奏する発振器を提供することができる。
The oscillator 3 may be configured by further including an
According to this, the oscillator 3 can reduce the total thickness, and can provide an oscillator that exhibits the same effect as the second embodiment.
なお、上記各実施形態では、水晶振動片(10など)の支持部(13cなど)を3つとしたが、これに限定するものではなく、例えば、保持部本体の略中央に追加して設けるなど4つ以上でもよい。
また、上記各実施形態では、水晶振動片(10など)の振動腕12の数を2本としたが、これに限定するものではなく、1本、または3本以上でもよい。また、ハンマーヘッド部16、溝部19、切り欠き部14は、なくてもよい。
In each of the above-described embodiments, the number of support portions (13c, etc.) of the quartz crystal vibrating piece (10, etc.) is three. However, the present invention is not limited to this. There may be four or more.
Further, in each of the above embodiments, the number of the vibrating
なお、上記各実施形態では、圧電振動片を水晶としたが、これに限定するものではなく、例えば、タンタル酸リチウム(LiTaO3)、四ホウ酸リチウム(Li2B4O7)、ニオブ酸リチウム(LiNbO3)、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)、酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)などの圧電体、または酸化亜鉛(ZnO)、窒化アルミニウム(AlN)などの圧電体を被膜として備えたシリコンなどであってもよい。 In each of the above embodiments, the piezoelectric vibrating piece is made of quartz, but is not limited to this. For example, lithium tantalate (LiTaO 3 ), lithium tetraborate (Li 2 B 4 O 7 ), niobic acid A piezoelectric material such as lithium (LiNbO 3 ), lead zirconate titanate (PZT), zinc oxide (ZnO), or aluminum nitride (AlN), or a piezoelectric material such as zinc oxide (ZnO) or aluminum nitride (AlN) is used as a coating. It may be silicon provided.
1,2…圧電デバイスとしての水晶振動子、3…圧電デバイスとしての発振器、10…圧電振動片としての水晶振動片、11…基部、12…振動腕、13…保持部、13a…第1腕部、13b…第2腕部、13c,13d,13e…支持部、14…切り欠き部、15…腕部、16…ハンマーヘッド部、17,18…主面、19…溝部、20…外部部材としてのパッケージ、21…内底面、21a…段部、22…パッケージベース、22a,22b…内壁、23…リッド、24c,24d,24e…内部電極、25…外底面、26…外部端子、27…封止部、28…貫通孔、29…封止材、30…導電性接着剤、40…回路素子としてのICチップ、41…金属ワイヤー、110…水晶振動片、113…保持部、113a…第1腕部、113b…第2腕部、113c,113d,113e…支持部、113f…折り曲げ部、G…重心、L,L1…隙間。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 ... Quartz crystal | crystallization vibrator as a piezoelectric device, 3 ... Oscillator as a piezoelectric device, 10 ... Quartz vibrating piece as a piezoelectric vibrating piece, 11 ... Base part, 12 ... Vibrating arm, 13 ... Holding part, 13a ... 1st arm Part, 13b ... second arm part, 13c, 13d, 13e ... support part, 14 ... notch part, 15 ... arm part, 16 ... hammer head part, 17,18 ... main surface, 19 ... groove part, 20 ...
Claims (6)
前記基部から延びている少なくとも1本の振動腕と、
前記基部に接続されている保持部と、
を備えた圧電振動片であって、
前記保持部は、
少なくとも一部が前記振動腕の一方の側に沿って延びている第1腕部と、
前記振動腕の他方の側に沿って延び、且つ前記第1腕部より長さの短い第2腕部と
を有し、
前記第1腕部の先端側に外部部材により支持される第1支持部が配置され、
前記第1腕部の根元側に外部部材により支持される第2支持部が配置され、
前記第2腕部に外部部材により支持される第3支持部が配置され、
平面視において、前記第1支持部、前記第2支持部、及び前記第3支持部を結んだ領域内に前記圧電振動片の重心が位置し、
前記第1腕部は、前記先端側に前記振動腕の延びている方向と略直交する方向に沿って前記振動腕側に延びている折り曲げ部を有し、
前記第1支持部が、前記折り曲げ部に配置されていることを特徴とする圧電振動片。 The base,
At least one vibrating arm Ru Tei extending from said base portion,
A holding part connected to the base part;
A piezoelectric vibrating piece with
The holding part is
A first arm portion Ru at least partially extending along one side of the vibrating arm Tei,
A second arm portion extending along the other side of the vibrating arm and having a shorter length than the first arm portion;
A first support portion supported by an external member is disposed on a distal end side of the first arm portion ;
A second support portion supported by an external member is disposed on a root side of the first arm portion ;
The third supporting part which is more supported by the outer member is disposed on the second arm portion,
In plan view, the center of gravity of the piezoelectric vibrating piece is located in a region connecting the first support portion, the second support portion, and the third support portion ,
The first arm portion has a bent portion extending toward the vibrating arm along a direction substantially orthogonal to a direction in which the vibrating arm extends on the distal end side,
The piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein the first support portion is disposed in the bent portion .
前記振動腕を複数本備え、
前記複数本の振動腕と、前記基部と、を含んで音叉を構成していることを特徴とする圧電振動片。 In claim 1,
A plurality of the vibrating arms,
A piezoelectric vibrating piece comprising a plurality of vibrating arms and the base portion to constitute a tuning fork .
前記圧電振動片が収容されているパッケージと、A package containing the piezoelectric vibrating piece;
を備え、With
前記支持部が、前記パッケージに取り付けられていることを特徴とする圧電デバイス。The piezoelectric device, wherein the support portion is attached to the package.
前記パッケージには、平面視において、前記圧電振動片と重ならない位置に、前記パッケージの内部を封止している封止部が設けられていることを特徴とする圧電デバイス。 In claim 3,
A piezoelectric device , wherein the package is provided with a sealing portion that seals the interior of the package at a position that does not overlap the piezoelectric vibrating piece in a plan view .
前記封止部が、平面視において、前記圧電振動片の前記振動腕と前記第2腕部と前記パッケージの内壁とに囲まれた領域に設けられていることを特徴とする圧電デバイス。 In claim 4,
The piezoelectric device, wherein the sealing portion is provided in a region surrounded by the vibrating arm, the second arm portion, and the inner wall of the package in a plan view .
前記圧電振動片を発振させる回路素子をさらに備え、発振器を構成することを特徴とする圧電デバイス。 In any one of Claims 3 thru | or 5,
A piezoelectric device further comprising a circuit element that oscillates the piezoelectric vibrating piece, and constituting an oscillator .
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