JP6005442B2 - Crystal oscillator - Google Patents
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Description
本発明は、例えば基準信号源やクロック信号源に用いられる水晶振動素子に関する。以下、水晶振動素子の一例として、音叉型屈曲水晶振動素子(以下「振動素子」と略称する。)について説明する。 The present invention relates to a crystal resonator element used for a reference signal source or a clock signal source, for example. Hereinafter, a tuning fork-type bending quartz crystal vibrating element (hereinafter abbreviated as “vibrating element”) will be described as an example of a quartz crystal vibrating element.
図7は、関連技術1の振動素子を示す平面図である。以下、この図面に基づき説明する。 FIG. 7 is a plan view showing a vibration element according to Related Technique 1. FIG. Hereinafter, description will be given based on this drawing.
本関連技術1の振動素子100は、基部11と、基部11から平行に伸びる一対の振動腕部12と、を備えている。振動腕部12は、第一振動腕部12a及び第二振動腕部12bからなる。第一振動腕部12a及び第二振動腕部12bには、それぞれ溝部13a,13bが形成されている。
The
振動腕部12と溝部13a,13bとには、励振電極21a,21bが形成されている。基部11には、二つの電極パッド22a,22bが形成されている。電極パッド22a,22bは、互いに絶縁されるように、分離された状態で配置されている。第一振動腕部12aの側面及び第二振動腕部12bの溝部13bに形成された励振電極21aと、基部11に形成された電極パッド22aとは、同じ極性同士になるように配線及び接続されている。第二振動腕部12bの側面及び第一振動腕部12aの溝部13aに形成された励振電極21bと、基部11に形成された電極パッド22bとは、同じ極性同士になるように配線及び接続されている。
電極パッド22a,22bは、導電性接着剤31を介して、パッケージ側の電極パッド(図示せず)に固定されると同時に電気的に接続される。電極パッド22a,22bに交番電圧が印加されると、発生した電界により振動腕部12に伸縮が生じ、これにより振動素子100に所定の共振周波数の屈曲振動が生じる。なお、図7における導電性接着剤31は、電極パッド22a側のみに示されているが、電極パッド22b側にも同様に塗布される。
The
振動素子100は、例えば携帯電話などの電子機器において、同期信号源として用いられている。近年の電子機器の小型化に伴い、そこに使われる振動素子100にも小型化が求められている。振動素子100の小型化にあたっては、振動腕部12及び基部11の長さを短くする必要がある。基部11を短くすると、振動腕部12からの振動が、基部11内で十分に吸収されず、基部11の固定部分を介して、外部のパッケージなどに漏れてしまう問題(以下「振動漏れ」という。)が発生する。この振動漏れは、振動エネルギの損失となるため、振動素子100に重要な特性値であるCI(Crystal Impedance)を劣化すなわち増加させる要因となる。
The
この振動漏れを抑制する構造として、基部11に切り込み部114a,114bを設ける技術が特許文献1、2に開示されている。基部11に切り込み部114a,114bを入れることにより、比較的振動変位が大きくなっている基部11の振動腕部12側と、導電性接着剤31でパッケージに固定される基部11の電極パッド22a,22b側とを分離できるので、振動漏れを抑制することができる。なお、切り込み部114a,114bの形状は、振動腕部12の延設方向に垂直に伸びる矩形状である。
As a structure for suppressing this vibration leakage, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique in which cut
図8は、関連技術2の振動素子を示す平面図である。以下、この図面に基づき説明する。 FIG. 8 is a plan view showing a resonator element according to Related Technique 2. Hereinafter, description will be given based on this drawing.
関連技術2の振動素子200は、固定領域に漏れる振動エネルギを更に減らすために、切り込み部214a,214bの切り込み深さを基部11の幅方向に更に大きくしたものである。ここで、切り込み部214a,214bの切り込み深さとは、切り込み部214a,214bの基端から切り込み部214a,214bの先端(すなわち基部中心側端面202)までの距離である。関連技術2の振動素子200の他の構成は、関連技術1と同様である。
In the
以下、図7及び図8に基づき、本発明が解決しようとする課題について説明する。 Hereinafter, problems to be solved by the present invention will be described with reference to FIGS.
関連技術1において、振動素子100の小型化のため基部11を短くすると、振動変位が大きい基部11の振動腕部12側と、固定領域である基部11の電極パッド22a,22b側との距離が短くなる。同様に、切り込み部114a,114bと電極パッド22a,22bにおける導電性接着剤31との間の距離も短くなる。一方、振動素子100の安定的な固定のためには、接着領域を狭くすることができない。そのため、導電性接着剤31の塗布面積は、振動素子100の小型化前の塗布面積と同程度とする必要がある。
In Related Art 1, when the
その結果、振動素子100の小型化に伴い、切り込み部114a,114bにおいて相対的に振動変位が大きくなっている部分、特に切り込み部114a,114bの振動腕部側端面101や基部中心側端面102に、導電性接着剤31がはみ出すことになる。図7に示す導電性接着剤31は、切り込み部114a内の基部中心側端面102に達しているだけでなく、切り込み部114aから延びる振動腕部側端面101にまで表面張力の働きにより這い上がるおそれもある。そうなると、導電性接着剤31が振動腕部側端面101や基部中心側端面102での振動を阻害するため、CIが増加して切り込み部114a,114bを形成した意味がなくなる。この課題は、関連技術2の振動素子200でも同様である。
As a result, along with the downsizing of the
また、図8に示す関連技術2の振動素子200では、導電性接着剤31が切り込み部214aの基部中心側端面202に達しにくいため、導電性接着剤31の影響をある程度抑えられる。しかしながら、切り込み部214a,214bの切り込み深さを基部11の幅方向に更に大きくした分、基部中心側端面202において極めて細い幅の領域が形成される。そのため、振動腕部12を保持するための強度が低下することにより、落下などの衝撃に対して振動素子200の耐性が劣化する。
Further, in the
そこで、本発明の目的は、基部に切り込み部を形成した場合に、切り込み部の切り込み深さを増やしつつ、切り込み部と接着剤との不要な接触を回避でき、これにより低CI化を達成し得る振動素子を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to increase the depth of cut of the cut portion when the cut portion is formed in the base portion, while avoiding unnecessary contact between the cut portion and the adhesive, thereby achieving low CI. It is to provide a vibration element to be obtained.
本発明に係る振動素子は、
基部と、この基部から延設された振動部と、前記基部に形成された切り込み部と、前記基部を素子搭載部材に固定する接着剤と、
を備えた振動素子において、
前記基部は、前記振動部が設けられた第一辺とこの第一辺に対向する第二辺と前記切り込み部が形成されるとともに互いに対向する第三辺及び第四辺とを有する四角形状であり、前記第二辺を挟む二つの頂点付近を中心にそれぞれ円状に塗布された前記接着剤を介して前記素子搭載部材に固定され、
前記切り込み部は、前記基部の内側に進むにつれて前記振動部から遠ざかる形状であり、前記第一辺側にあって前記接着剤に接しない第一面と、前記第二辺側にあって前記接着剤に接する第二面とを有し、
前記第一面は前記接着剤の周縁に沿った円弧状である、
ことを特徴とする。
The vibration element according to the present invention is
A base, a vibration portion extending from the base, a cut portion formed in the base, and an adhesive for fixing the base to an element mounting member;
In a vibration element comprising
The base portion has a quadrangular shape having a first side provided with the vibrating portion, a second side facing the first side, and a third side and a fourth side formed with the cut portion and facing each other. Yes, fixed to the element mounting member via the adhesive applied in a circular shape around each of the two apexes sandwiching the second side,
The cut portion is Ri shape der away from the vibrating unit as one proceeds inwardly of the base portion, a first surface which is not in contact with the adhesive be in the first window side, said there to the second window side A second surface in contact with the adhesive,
The first surface has an arc shape along the periphery of the adhesive.
It is characterized by that.
本発明によれば、基部の内側に進むにつれて振動部から遠ざかる形状となる切り込み部を採用したことにより、切り込み部と接着剤の塗布領域との距離を保ちながら切り込み部の切り込み深さを増やせるので、切り込み部と接着剤との不要な接触を回避できるとともに切り込み部による低CI化を達成できる。 According to the present invention, by adopting the incision portion that is shaped to move away from the vibration portion as it goes inside the base portion, the incision depth of the incision portion can be increased while maintaining the distance between the incision portion and the adhesive application region. Further, unnecessary contact between the cut portion and the adhesive can be avoided, and a low CI can be achieved by the cut portion.
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態(以下「実施形態」という。)について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。図面に描かれた形状は、当業者が理解しやすいように描かれているため、実際の寸法及び比率とは必ずしも一致していない。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as “embodiments”) will be described with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, the same reference numerals are used for substantially the same components. The shapes depicted in the drawings are drawn so as to be easily understood by those skilled in the art, and thus do not necessarily match the actual dimensions and ratios.
図1は、実施形態1の振動素子の平面図である。図2は、図1におけるII−II線縦断面図である。図3は、図1の振動素子を素子搭載部材に実装した状態を示す概略断面図である。以下、図1乃至図3に基づき説明する。 FIG. 1 is a plan view of the resonator element according to the first embodiment. 2 is a longitudinal sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a state where the vibration element of FIG. 1 is mounted on an element mounting member. Hereinafter, description will be given with reference to FIGS.
本実施形態1の振動素子10は、基部11と、基部11から延設された振動腕部12と、基部11に形成された切り込み部14a,14bと、基部11を素子搭載部材32に固定する導電性接着剤31と、を備えている。切り込み部14a,14bは、基部11の内側に進むにつれて振動腕部12から遠ざかる形状である。
The
基部11は、振動腕部12が設けられた第一辺111と、第一辺111に対向する第二辺112と、切り込み部14a,14bが形成されるとともに互いに対向する第三辺113及び第四辺114と、を有する四角形状である。そして、基部11は、第二辺112を挟む二つの頂点112a,112bに塗布された導電性接着剤31を介して、素子搭載部材32に固定される。なお、図1における導電性接着剤31は、電極パッド22a側のみに示されているが、電極パッド22b側にも同様に塗布される。
The
切り込み部14aは、第一辺111側にあって導電性接着剤31に接しない第一面141aと、第二辺112側にあって導電性接着剤31に接する第二面142aとを有する。切り込み部14bは、第一辺111側にあって導電性接着剤31に接しない第一面141bと、第二辺112側にあって導電性接着剤31に接する第二面142bとを有する。導電性接着剤31は、二つの頂点112a,112bに円状に塗布されている。第一面141a,141bは、導電性接着剤31の周縁に沿った円弧状である。第二面142a,142bは、振動腕部12の延設方向と垂直な方向に沿った直線状である。
The
なお、第一面141a,141bの形状は、円弧状に限らず、楕円弧状、曲線状、直線状、折れ線状など、基部11の内側に進むにつれて振動腕部12から遠ざかる形状であればどのようなものでもよい。また、振動腕部12及び導電性接着剤31は、それぞれ特許請求の範囲に記載の「振動部」及び「接着剤」の一例である。
The shape of the
次に、振動素子10の構成について更に詳しく説明する。
Next, the configuration of the
図1及び図2に示すように、振動素子10は、水晶振動片15と、水晶振動片15に設けられた励振電極21a,21b、電極パッド22a,22b及び周波数調整用金属膜23a,23bとから、主に構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
水晶振動片15は、音叉形状となっており、基部11と、基部11から延設された二本一対の振動腕部12とにより概略構成される。振動腕部12には、水晶を挟んで対向する平面同士に同極となる励振電極21a,21bが設けられている。
The quartz
基部11は、平面視略四角形の平板となっている。振動腕部12は、第一振動腕部12a及び第二振動腕部12bからなる。第一振動腕部12a及び第二振動腕部12bは、基部11の第一辺111から同一方向に延設されている。水晶振動片15は、基部11と振動腕部12とが一体となって音叉形状をなしており、例えば成膜技術、フォトリソグラフィ技術、化学エッチング技術により製造される。
The
第一振動腕部12a及び第二振動腕部12bの長さ方向には、それぞれ溝部13a,13bが設けられている。それらの溝部13a,13bは、例えば、第一振動腕部12aの表裏面に二本ずつ及び第二振動腕部12bの表裏面に二本ずつ、基部11との境界部分から振動腕部12の先端に向って、振動腕部12の長さ方向と平行に所定の長さで設けられる。なお、溝部13a,13bは、第一振動腕部12aの表裏面に一本ずつ及び第二振動腕部12bの表裏面に一本ずつ設けてもよいし、振動腕部12の表裏面のどちらか一方にのみ設けてもよい。
励振電極21aは、第一振動腕部12aの両側面及び第二振動腕部12bの表裏面に設けられている。励振電極21bは、第二振動腕部12bの両側面及び第一振動腕部12aの表裏面に設けられている。
The
基部11には、電極パッド22a,22bが設けられる。基部11及び振動腕部12において、励振電極21a、電極パッド22a及び周波数調整用金属膜23aは互いに電気的に導通し、励振電極21b、電極パッド22b及び周波数調整用金属膜23bも互いに電気的に導通している。
The
これら励振電極21a,21b、電極パッド22a,22b及び周波数調整用金属膜23a,23bは、例えば成膜技術、フォトリソグラフィ技術、エッチング技術により形成され、例えばTi層の上にPd又はAu層が設けられた積層構造となっている。
These
図3に示すように、振動素子10は、導電性接着剤31(及び電極パッド22a,22b)を介して、素子搭載部材32側の電極パッド33に固定されると同時に電気的に接続される。
As shown in FIG. 3, the
音叉型の水晶振動片15を振動させる場合、電極パッド22a,22bに交番電圧を印加する。印加後のある電気的状態を瞬間的に捉えると、第一振動腕部12aの表裏面に設けられた励振電極21bはプラス電位となり、第一振動腕部12aの両側面に設けられた励振電極21aはマイナス電位となり、プラスからマイナスに電界が生じる。このとき、第二振動腕部12bの表裏面に設けられた励振電極21aはマイナス電位となり、第二振動腕部12bの両側面に設けられた励振電極21bはプラス電位となり、第一振動腕部12aに生じた極性とは反対の極性となり、プラスからマイナスに電界が生じる。この交番電圧で生じた電界によって、第一振動腕部12a及び第二振動腕部12bに伸縮現象が生じ、振動腕部12に設定した共振周波数の屈曲振動モードが得られる。
When the tuning fork type
次に、振動素子10の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
切り込み部14a,14bは互いに左右対称すなわちどちらも同じ形状であるので、以下、切り込み部14aについて説明する。切り込み部14aは基部11の内側に進むにつれて振動腕部12から遠ざかる形状であるため、基部11の頂点112a付近に塗布された導電性接着剤31に対して距離を保ちつつ、基部11の内側へ延びることになる。そのため、切り込み部14aの切り込み深さを確保して振動漏れを抑えつつ、切り込み部14aと導電性接着剤31の塗布領域との不要な接触を回避できるので、本実施形態1における切り込み部14aを採用したことにより低CI化を達成できる。
Since the
ここで、「切り込み深さ」とは、振動腕部12の延設方向に垂直な方向(幅方向)における、切り込み部14aの基端(すなわち第三辺113)から切り込み部14aの形状に沿って切り込み部14aの先端に至るまでの距離である。切り込み部14aの先端とは、第一面141aと第二面142aとが接する部分である。
Here, the “cut depth” refers to the shape of the
また、切り込み部14aは基部11の内側に進むにつれて振動腕部12から遠ざかる形状であることにより、切り込み部14aの切り込み深さを増やしても関連技術に比べて基部11の幅方向の最小となる長さを大きくできるので、切り込み部14aを設けたことによる耐衝撃性への影響も抑制できる。
In addition, since the
特に、導電性接着剤31が頂点112a付近を中心に円状に塗布され、導電性接着剤31に接しない切り込み部14aの第一面141aが円弧状である場合は、導電性接着剤31の周縁と第一面141aとがほぼ同心円を描くことになる。そのため、第一面141aは、導電性接着剤31に対してほぼ一定の距離を保ちつつ、基部11の内側へ延びることになるので、切り込み部14aの切り込み深さを十分に増やしても第一面141aが導電性接着剤31に接触せず、これにより更に顕著な効果を奏する。
In particular, when the
換言すると、振動漏れを防ぐために基部11に設けられた切り込み部14aは、基部11の振動腕部12側から電極パッド22a側に行くに従って、切り込み量143(切り込み部14b側に図示)が徐々に増えるような形状となっている。ここで、切り込み量143とは、振動腕部12の延設方向に垂直な方向における、切り込み部14aの基端(第三辺113)から第一面141aまでの距離である。このような切り込み部14aの形状とすることにより、導電性接着剤31が切り込み部14aの基部中心側端面に達して、導電性接着剤31が振動を阻害することを、抑制できる。また、切り込み量143を大きくとっても、基部11の幅方向の長さが小さくなる領域が少ないため、落下などに対する耐衝撃性にも優れる。
In other words, the
図4は、実施形態2の振動素子の平面図である。以下、図4に基づき説明する。 FIG. 4 is a plan view of the resonator element according to the second embodiment. Hereinafter, a description will be given based on FIG.
本実施形態2の振動素子40は、切り込み部44a,44bの形状が実施形態1と異なる。切り込み部44aは、第一辺111側にあって導電性接着剤31に接しない第一面441aと、第二辺112側にあって導電性接着剤31に接する第二面442aとを有する。切り込み部44bは、第一辺111側にあって導電性接着剤31に接しない第一面441bと、第二辺112側にあって導電性接着剤31に接する第二面442bとを有する。切り込み部44a,44bは互いに左右対称すなわちどちらも同じ形状であるので、以下、切り込み部44aについて説明する。
The
なお、切り込み部44a,44bは、設計上は左右対称であるが、実際はエッチング後の残渣の付き方が左右対称とはならない。なぜなら、水晶のウェットエッチングは、結晶軸によってエッチング量が異なる異方性エッチングとなるからである。他の実施形態でも同様である。
The
切り込み部44aにおいて、第一面441a及び第二面442aの両方が基部11の内側に進むにつれて振動腕部12から遠ざかる形状である。より具体的に言えば、第一面441aは導電性接着剤31の周縁に沿った円弧状であり、第二面442aは振動腕部12の延設方向に対して斜めとなる方向に沿った直線状である。
In the
なお、第二面442aの形状は、直線状に限らず、円弧状、楕円弧状、曲線状、折れ線状など、基部11の内側に進むにつれて振動腕部12から遠ざかる形状であればどのようなものでもよい。
The shape of the
次に、振動素子40の作用及び効果について、図1及び図4に基づき説明する。
Next, the operation and effect of the
図1に示す実施形態1では、第一面141aのみが基部11の内側に進むにつれて振動腕部12から遠ざかる形状であり、第二面142aは振動腕部12の延設方向と垂直な方向に沿った直線状である。そのため、図示するように、第一面141aと第二面142aとが接する切り込み部14aの先端を、切り込み部14aの基端よりも第二辺112側に設けることができない。
In the first embodiment shown in FIG. 1, only the
これに対し、図4に示す本実施形態2では、第一面441a及び第二面442aの両方が、基部11の内側に進むにつれて振動腕部12から遠ざかる形状である。そのため、図示するように、第一面441aと第二面442aとが接する切り込み部44aの先端を、切り込み部44aの基端よりも第二辺112側に設けることができる。
On the other hand, in the second embodiment shown in FIG. 4, both the
したがって、本実施形態2によれば、第一面441aから第一辺111側にある基部11の面積が増加することにより、振動に寄与する基部11の領域を広げることができるので、更にCIを低下できる。つまり、振動腕部12の共振エネルギを交換する場所を広く取りつつ、切り込み部44aによって振動漏れも抑制できるので、更にCIを低下できる。
Therefore, according to the second embodiment, the area of the base 11 that contributes to vibration can be increased by increasing the area of the base 11 on the
また、第一面441aと第二面442aとが接する切り込み部44aの先端を、切り込み部44aの基端よりも第二辺112側に設けることにより、切り込み部44aの切り込み深さを増やしても実施形態1に比べて基部11の幅方向における最小の長さを更に大きくできるので、切り込み部44aを設けたことによる耐衝撃性への影響を更に抑制できる。
Moreover, even if the cutting depth of the
換言すると、本実施形態2では、切り込み部44aの電極パッド22a側の第二面442aが、基部11の中心に行くに従って振動腕部12から離れるような傾斜を有している。このような形状とすることにより、切り込み部44aが振動腕部12側から電極パッド22a側に行くに従って基部11の幅が徐々に変化する領域を長くとることができ、振動エネルギの漏れをより効率良く防げるとともに、耐衝撃性にとっても好ましい基部11の形状が得られる。
In other words, in the second embodiment, the
本実施形態2のその他の構成、作用及び効果は、実施形態1のそれらと同様である。 Other configurations, operations, and effects of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
図5は、実施形態3の振動素子の平面図である。以下、図5に基づき説明する。 FIG. 5 is a plan view of the resonator element according to the third embodiment. Hereinafter, a description will be given based on FIG.
本実施形態3の振動素子50は、突起部53とスリット54とを備えた点で、実施形態2と異なる。突起部53は、二本一対の振動腕部12の中間にあって、振動腕部12に沿って基部11から延設されている。また、突起部53は、幅が先端から基端へ進むに従い広くなるように、全体として二等辺三角形状に設けられる。突起部53の先端には、延設方向に沿ってスリット54が設けられている。スリット54は、突起部53の厚み方向に貫通している。なお、突起部53の幅とは、振動腕部12の延設方向に垂直な方向における突起部53の長さである。
The
本実施形態3では、スパッタ技術及びフォトリソグラフィ技術を用いたリフトオフ法によって、振動腕部12の側面に励振電極21a,21bを形成する。このとき、スリット54は、第一振動腕部12aの側面の励振電極21aと第二振動腕部12bの側面の励振電極21bとを切り離す役割を果たす(特許文献3参照)。
In the third embodiment,
本実施形態3の他の構成は、実施形態2と同様である。本実施形態3のような構成でも、実施形態2と同様の作用及び効果を奏する。 Other configurations of the third embodiment are the same as those of the second embodiment. Even with the configuration of the third embodiment, the same operations and effects as those of the second embodiment can be achieved.
次に、振動素子50について更に具体的に説明する。ここでの説明では、「長さ」を振動腕部12の延設方向の距離とし、「幅」を振動腕部12の延設方向に垂直な方向の距離とする。
Next, the
水晶振動片15の外形及び溝部13a,13bは、例えば水晶Z板ウェハに対してウェットエッチングなどの手法を用いることにより形成される。振動腕部12の側面及び溝部13a,13bには、蒸着やスパッタなどの成膜手法を用いて、励振電極21a,21bが形成される。基部11上には、異なる極性となる二つの電極パッド22a,22bが形成される。電極パッド22a,22bは、それぞれ励振電極21a,21bに接続される。また、電極パッド22a,22bは、図3に示すように、パッケージを構成する素子搭載部材32の電極パッド33に導電性接着剤31などを介して接続され、所定のパッケージ内配線(図示せず)を経由して、パッケージの外部端子(図示せず)に接続されている。
The outer shape of the
振動素子50は、例えば32.768kHzで共振するよう設計される。特に、この振動素子50は、全長が1.17mmと、小型化に対応している。振動素子50の厚みは、使用する水晶ウェハの厚みと同程度となり、例えば0.lmmである。振動腕部12の長さ61は0.96lmmであり、振動腕部12の幅62は0.0486mmであり、第一振動腕部12aの中心と第二振動腕部12bの中心との幅69は0.2162mmである。基部11の長さ63は0.208mmであり、基部11の幅64は0.347mmである。
The
基部11には、切り込み部14a,14bが形成されている。基部11の第三辺113において、振動腕部12側から切り込み部14aの開口端までの長さ65は0.0575mm、切り込み部14aの開口端の長さ66は0.0465mm、切り込み部14aの開口端から切り込み部14aの先端までの長さ67は0.029mmである。切り込み部14aの電極パッド22a側の第二面142aは、基部11の中心に行くに従って、電極パッド22a側に傾斜している。切り込み部14aの最大切り込み量68は、0.119mmである。切り込み部14aの振動腕部12側の第一面141aは、円弧状となっている。切り込み部14bについても切り込み部14aと同様である。
The
次に、振動素子50の電気的特性について説明する。
Next, the electrical characteristics of the
振動素子50は、共振周波数が40.3kHz、CIが52kΩであった。また、その共振周波数の温度依存性は上に凸の2次曲線(横軸が温度、縦軸が共振周波数)となり、その頂点温度は30℃であった。
The
ここで、故意に導電性接着剤31を切り込み部14aの第一面141aに接触させ、この状態で振動素子を実装して電気的特性を測定した。その結果、共振周波数は40.2kHzとほぼ変わらないものの、CIが80kΩに上昇し、共振周波数の温度依存性の頂点温度が18℃まで低下した。このように、切り込み部14aの第一面141aに導電性接着剤31が触れると、振動素子の電気的特性が劣化することが明らかになった。
Here, the
一方、振動素子50は、導電性接着剤31の塗布領域に重ならないような切り込み部14aの形状となっているため、上記のような問題が生じにくい。また、関連技術と比較して、切り込み部14aの切り込み量を大きくしても、基部11の最小幅が狭くなりにくいため、振動腕部12を支持する強度の劣化が少ない。
On the other hand, since the
図6は、実施形態4の振動素子の平面図である。以下、図6に基づき説明する。 FIG. 6 is a plan view of the resonator element according to the fourth embodiment. Hereinafter, a description will be given based on FIG.
本実施形態4の振動素子70は、切り込み部74a,74bがそれぞれ第三面743a,743bを有する点で、実施形態1と異なる。すなわち、切り込み部74aは、第一面741aと第二面742aとの間に、接着剤31に接しない第三面743aを有する。切り込み部74bは、第一面741bと第二面742bとの間に、接着剤31に接しない第三面743bを有する。
The
第三面743aが無いとすると、切り込み部74aの先端である第一面741aと第二面742aとの接する部分が尖っている。しかし、本実施形態4では、第一面741aと第二面742aとの間に第三面743aを設けることにより、切り込み部74aの先端が尖らなくなり、切り込み部74aの先端での応力集中を緩和できるので、耐衝撃性を向上できる。特に、図示するように、第三面743aを振動部12の延設方向120に平行とした場合は、第一面741aと第三面743aとのなす角度及び第二面742aと第三面743aとのなす角度をほぼ等しくかつ大きくとることができることにより、切り込み部74aの先端での応力集中をより緩和できるので、耐衝撃性をより向上できる。切り込み部74bについても同様である。
If there is no
本実施形態4の他の構成は、実施形態1乃至3と同様である。本実施形態4のような構成でも、実施形態1乃至3と同様の作用及び効果を奏する。 Other configurations of the fourth embodiment are the same as those of the first to third embodiments. Even with the configuration of the fourth embodiment, the same operations and effects as those of the first to third embodiments are achieved.
以上、上記各実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細については、当業者が理解し得るさまざまな変更を加えることができる。また、本発明には、上記各実施形態の構成の一部又は全部を相互に適宜組み合わせたものも含まれる。 Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention. Further, the present invention includes a combination of some or all of the configurations of the above-described embodiments as appropriate.
本発明は、前述の音叉型振動素子の他にも、例えば輪郭すべり振動素子などの水晶振動素子に利用可能である。 In addition to the tuning fork type vibration element described above, the present invention can be used for a crystal vibration element such as a contour sliding vibration element.
10 振動素子
11 基部
111 第一辺
112 第二辺
112a,112b 頂点
113 第三辺
114 第四辺
12 振動腕部
120 延設方向
12a 第一振動腕部
12b 第二振動腕部
13a,13b 溝部
14a,14b 切り込み部
141a,141b 第一面
142a,142b 第二面
143 切り込み量
15 水晶振動片
21a,21b 励振電極
22a,22b 電極パッド
23a,23b 周波数調整用金属膜
31 導電性接着剤
32 素子搭載部材
33 電極パッド
40 振動素子
44a,44b 切り込み部
441a,441b 第一面
442a,442b 第二面
50 振動素子
53 突起部
54 スリット
61,63,65,66,67 長さ
62,64,69 幅
68 最大切り込み量
70 振動素子
74a,74b 切り込み部
741a,741b 第一面
742a,742b 第二面
743a,743b 第三面
100 振動素子
101 振動腕部側端面
102 基部中心側端面
114a,114b 切り込み部
200 振動素子
202 基部中心側端面
214a,214b 切り込み部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
を備えた水晶振動素子において、
前記基部は、前記振動部が設けられた第一辺とこの第一辺に対向する第二辺と前記切り込み部が形成されるとともに互いに対向する第三辺及び第四辺とを有する四角形状であり、前記第二辺を挟む二つの頂点付近を中心にそれぞれ円状に塗布された前記接着剤を介して前記素子搭載部材に固定され、
前記切り込み部は、前記基部の内側に進むにつれて前記振動部から遠ざかる形状であり、前記第一辺側にあって前記接着剤に接しない第一面と、前記第二辺側にあって前記接着剤に接する第二面とを有し、
前記第一面は前記接着剤の周縁に沿った円弧状である、
ことを特徴とする水晶振動素子。 A base, a vibration portion extending from the base, a cut portion formed in the base, and an adhesive for fixing the base to an element mounting member;
In the crystal resonator element with
The base portion has a quadrangular shape having a first side provided with the vibrating portion, a second side facing the first side, and a third side and a fourth side formed with the cut portion and facing each other. Yes, fixed to the element mounting member via the adhesive applied in a circular shape around each of the two apexes sandwiching the second side,
The cut portion is Ri shape der away from the vibrating unit as one proceeds inwardly of the base portion, a first surface which is not in contact with the adhesive be in the first window side, said there to the second window side A second surface in contact with the adhesive,
The first surface has an arc shape along the periphery of the adhesive.
A crystal resonator element characterized by the above.
請求項1記載の水晶振動素子。 Both the first surface and the second surface are shaped to move away from the vibrating portion as they go inside the base portion.
The crystal resonator element according to claim 1 .
請求項1又は2記載の水晶振動素子。 The cut portion further includes a third surface that does not contact the adhesive between the first surface and the second surface.
The crystal resonator element according to claim 1 or 2 .
請求項3記載の水晶振動素子。 The third surface is parallel to the extending direction of the vibrating portion;
The crystal resonator element according to claim 3 .
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