JP6075081B2 - Quartz crystal resonator and its manufacturing method - Google Patents

Quartz crystal resonator and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP6075081B2
JP6075081B2 JP2013011057A JP2013011057A JP6075081B2 JP 6075081 B2 JP6075081 B2 JP 6075081B2 JP 2013011057 A JP2013011057 A JP 2013011057A JP 2013011057 A JP2013011057 A JP 2013011057A JP 6075081 B2 JP6075081 B2 JP 6075081B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
axis direction
crystal
crystal piece
piece
crystal resonator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013011057A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014143587A (en
Inventor
村上　達也
達也 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daishinku Corp
Original Assignee
Daishinku Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daishinku Corp filed Critical Daishinku Corp
Priority to JP2013011057A priority Critical patent/JP6075081B2/en
Publication of JP2014143587A publication Critical patent/JP2014143587A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6075081B2 publication Critical patent/JP6075081B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、表裏面に励振電極が形成された水晶片が、パッケージ内で、その両端の一方を片持ち支持されて収容された水晶振動子に関わり、より詳細には、前記水晶片の支持方向による特性を改善することに関するものである。   The present invention relates to a crystal unit in which a crystal piece having excitation electrodes formed on the front and back surfaces is accommodated in a package with one end of the crystal supported in a cantilevered manner. It relates to improving the direction characteristics.

水晶振動子は、励振電極に電圧を印加すると、水晶の圧電逆効果によって水晶に振動が励起されるものであり、周波数や時間の基準源として発振器等の電子部品に広く用いられている。   The crystal resonator is one in which vibration is excited in the crystal by the piezoelectric inverse effect of the crystal when a voltage is applied to the excitation electrode, and is widely used in electronic components such as an oscillator as a reference source of frequency and time.

かかる水晶振動子は、一般に、ＡＴカットの水晶片の表裏面に励振電極を形成し、パッケージ内では、水晶片のＸ軸方向の両端のうちのいずれか一方の端部に励振電極を引き出すと共に、該端部を片持ち支持した状態にして構成されている（例えば特許文献１参照）。   In general, such crystal resonators have excitation electrodes formed on the front and back surfaces of an AT-cut crystal piece, and the excitation electrode is drawn out to either one of both ends in the X-axis direction of the crystal piece in the package. The end is cantilevered (see, for example, Patent Document 1).

特開２００２−１４１７６５号公報JP 2002-141765 A

このような水晶振動子において、小型化した量産品では、図１３に示すように、水晶振動子の電気的定数の１つであるＣ１値（等価直列容量値）の頻度が２つの頻度分布になって量産されることがある。なお、他の電気的定数には、ＣＩ値（等価直列抵抗値）、Ｌ１値、Ｑ値等がある。図１３は、横軸にＣ１値（ｆＦ）、縦軸に頻度（横軸上の各Ｃ１値に属する水晶振動子の製造個数）をとるグラフである。   In such a crystal resonator, in a mass-produced product that is downsized, the frequency of the C1 value (equivalent series capacitance value), which is one of the electrical constants of the crystal resonator, is divided into two frequency distributions as shown in FIG. May be mass-produced. Other electrical constants include CI value (equivalent series resistance value), L1 value, Q value, and the like. FIG. 13 is a graph in which the horizontal axis represents the C1 value (fF) and the vertical axis represents the frequency (the number of manufactured crystal resonators belonging to each C1 value on the horizontal axis).

図１３に示すグラフでは、全体的には、各棒グラフのＣ１値頻度最大の頂点を結ぶと、２つの山状をなす分布形態となる頻度分布が得られる。このような頻度分布で水晶振動子が量産されたのでは、一定の電気的特性を有する水晶振動子を提供することが困難となり、製造歩留まりが悪化する。   In the graph shown in FIG. 13, as a whole, when the vertices of the C1 value frequency maximum of each bar graph are connected, a frequency distribution having two mountain-like distribution forms is obtained. If the crystal resonator is mass-produced with such a frequency distribution, it becomes difficult to provide a crystal resonator having a certain electric characteristic, and the manufacturing yield is deteriorated.

本発明者は、その原因が、Ｘ軸方向両端のうちのいずれの端部を水晶片の片持ち支持側とするかにより水晶振動子の特性が変化することにあるのではないかと考え、水晶片をそのＸ軸方向両端のうち、所望する特性を提供する端部で片持ち支持できる水晶振動子について鋭意研究を重ね、本発明を完成できるに至った。   The inventor believes that the cause is that the characteristics of the crystal resonator change depending on which end of the X-axis direction ends is on the cantilever support side of the crystal piece. The present invention has been completed by earnestly researching a crystal resonator that cantilever-support a piece with an end that provides a desired characteristic among both ends in the X-axis direction.

すなわち、本発明は、電気的定数の頻度分布が所望する１つ山状の分布形態で量産でき、製造歩留まりに優れた水晶振動子と、その製造方法を提供することを目的としている。   That is, an object of the present invention is to provide a crystal resonator that can be mass-produced in a single mountain-like distribution form in which the frequency distribution of electrical constants is desired and that has an excellent manufacturing yield, and a manufacturing method thereof.

（１）本発明に係る水晶振動子は、平面視矩形形状のＡＴカットの水晶片と、前記水晶片の表裏両面に形成された励振電極と、を少なくとも含み、前記水晶片は、少なくともＸ軸方向両端が面取りされ、かつ、前記水晶片の両端の一方が片持ち支持される水晶振動子において、前記水晶片は、前記両端の面取り形状が相異なり、前記水晶片は、Ｘ軸方向に長辺を有する平面視矩形形状であり、前記励振電極は、そのＸ軸方向中心が、前記水晶片のＸ軸方向中心に対して、−Ｘ軸方向または＋Ｘ軸方向にずれて、前記面取り領域にまで形成されており、前記水晶片は、前記励振電極がずれている方向の端部が自由端とされ、前記励振電極がずれている方向とは反対側の方向の端部が固定端とされ、前記固定端で前記片持ち支持されるものであり、−Ｘ軸方向の端部の面取り形状が、側面視でナイフエッジ形状である、ことを特徴とする。 (1) A crystal resonator according to the present invention includes at least an AT-cut crystal piece having a rectangular shape in plan view and excitation electrodes formed on both front and back surfaces of the crystal piece, and the crystal piece has at least an X-axis. opposite end is chamfered, and, in crystal oscillator one of both ends of said crystal piece is cantilevered, said crystal blank, said it depends chamfered at both ends phase, the crystal piece, the X-axis direction The chamfered region has a rectangular shape in plan view having a long side, and the excitation electrode has a center in the X-axis direction shifted from a center in the X-axis direction of the crystal piece in a −X-axis direction or a + X-axis direction. The crystal piece has a free end at an end in a direction in which the excitation electrode is displaced, and an end in a direction opposite to the direction in which the excitation electrode is displaced as a fixed end. And cantilevered at the fixed end Chamfered end of the -X-axis direction, a knife-edge shape in a side view, it is characterized.

前記面取りは、その加工形態にはなんら限定されない。   The chamfering is not limited to the processing form.

好ましくは、水晶片の＋Ｘ軸方向端部の面取りにおける第１基準面（前記Ｘ軸方向を水平面としてこの水平面に平行な面）からの第１面取り角度αと、−Ｘ軸方向端部の面取りにおける前記第１基準面と平行な第２基準面からの第２面取り角度βとが、α＞βの関係を満足する。   Preferably, a first chamfering angle α from a first reference surface (a surface parallel to the horizontal plane with the X-axis direction as a horizontal plane) in chamfering at the + X-axis direction end portion of the crystal piece, and a chamfering at the −X-axis direction end portion And the second chamfering angle β from the second reference surface parallel to the first reference surface satisfies the relationship α> β.

好ましくは、前記第１面取り角度αは、４８〜６６度であり、前記第２面取り角度βは、２０〜４２度である。   Preferably, the first chamfer angle α is 48 to 66 degrees, and the second chamfer angle β is 20 to 42 degrees.

（２）本発明に係る水晶振動子の製造方法は、表裏両面に励振電極が形成されかつ平面視矩形形状のＡＴカットされた水晶片を含み、前記水晶片は、少なくともＸ軸方向両端が面取りされ、前記両端の面取り形状が相異なり、前記水晶片のＸ軸方向一方端が自由端とされ、他方端が固定端として片持ち支持される水晶振動子の製造方法であって、前記水晶片の少なくともＸ軸方向両端を機械加工により前記両端が側面視略同形状となるように面取りする第１工程と、前記第１工程の後、前記水晶片を化学エッチングすることによって前記両端の側面視形状を異ならせる第２工程と、を含むことを特徴とする。 (2) A method for manufacturing a crystal resonator according to the present invention includes an AT-cut crystal piece having excitation electrodes formed on both front and back sides and a rectangular shape in plan view , and at least both ends in the X-axis direction are chamfered. A method for manufacturing a crystal resonator in which the chamfered shapes at both ends are different, one end of the crystal piece in the X-axis direction is a free end, and the other end is cantilevered as a fixed end, A first step of chamfering at least both ends in the X-axis direction so that the both ends have substantially the same shape when viewed from the side, and, after the first step, chemically etching the crystal piece to view the both sides from the side And a second step of making the shape different .

好ましくは、前記第１工程では、前記機械加工は、ベベル加工またはコンベックス加工である。   Preferably, in the first step, the machining is bevel processing or convex processing.

好ましくは、前記第２工程の後、前記水晶片の表裏面に前記励振電極を該水晶片のＸ軸方向中心に対してＸ軸方向一方側にずらして形成する第３工程を含む。   Preferably, after the second step, a third step is included in which the excitation electrode is formed on the front and back surfaces of the crystal piece while being shifted to one side in the X-axis direction with respect to the X-axis direction center of the crystal piece.

好ましくは、前記第２工程では、前記化学エッチングを、水晶片の表裏両面または片面に対して行う。   Preferably, in the second step, the chemical etching is performed on both the front and back surfaces or one surface of the crystal piece.

好ましくは、前記第２工程では、前記化学エッチングを、前記水晶片を酸性フッ化アンモニウム溶液中に浸漬して行う。   Preferably, in the second step, the chemical etching is performed by immersing the crystal piece in an acidic ammonium fluoride solution.

本発明によれば、水晶片の両端の面取り形状が相異なるので、この両端の面取りの相異なる形状に基づいて、水晶片をその両端のうち所望する特性を提供できる端部側で片持ち支持できる。これにより、本発明では、電気的特性の頻度分布が１つの山状に分布するように水晶振動子を量産することができる。これにより本発明では、高い製造歩留まりで量産できる水晶振動子を提供できる。   According to the present invention, since the chamfered shapes at both ends of the crystal piece are different, the crystal piece is cantilevered at the end side that can provide the desired characteristics of the both ends based on the different shapes of the chamfer at both ends. it can. As a result, in the present invention, the crystal resonators can be mass-produced so that the frequency distribution of the electrical characteristics is distributed in one mountain shape. Accordingly, the present invention can provide a crystal resonator that can be mass-produced with a high manufacturing yield.

より具体的には、本発明によれば、例えばＣ１値等の電気的定数が大きい水晶振動子の要求仕様や、Ｃ１値等の電気的定数が小さい水晶振動子の要求仕様に応じて、水晶片のいずれの端部を固定端として片持ち支持させるべきかを、前記面取り形状の相違の識別により、容易に決めることができ、水晶振動子の製造歩留まりを大きく向上させることができる。   More specifically, according to the present invention, for example, according to a required specification of a crystal resonator having a large electric constant such as a C1 value or a required specification of a crystal resonator having a small electric constant such as a C1 value, Which end portion of the piece should be cantilevered as a fixed end can be easily determined by identifying the difference in the chamfered shape, and the manufacturing yield of the crystal resonator can be greatly improved.

図１は本発明の実施形態にかかる水晶振動子の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a crystal resonator according to an embodiment of the present invention. 図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図３は本発明の他の実施形態にかかる水晶振動子の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a crystal resonator according to another embodiment of the present invention. 図４は図３のＢ−Ｂ線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 図５（ａ）は図１および図２の水晶片を用いて水晶振動子（＋Ｘ軸方向端部支持）を量産した場合、また、図５（ｂ）は図３および図４の水晶片を用いて水晶振動子（−Ｘ軸方向端部支持）を量産した場合のそれぞれの量産品に対してのＣ１値頻度分布の棒グラフである。FIG. 5A shows a case where a crystal resonator (supported in the + X-axis direction end portion) is mass-produced using the crystal pieces shown in FIGS. 1 and 2, and FIG. 5B shows a case where the crystal pieces shown in FIGS. It is a bar graph of C1 value frequency distribution with respect to each mass-produced product when a crystal resonator (-X-axis direction end portion support) is mass-produced. 図６は本発明の水晶振動子の製造方法の工程において、同製造方法に用いる水晶片の平面図である。FIG. 6 is a plan view of a crystal piece used in the manufacturing method of the crystal resonator according to the present invention. 図７は図６のＣ−Ｃ線断面図である。7 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 図８は本発明の実施形態にかかる水晶振動子の製造方法において、図７の水晶片に対して面取りする工程図である。FIG. 8 is a process diagram showing chamfering with respect to the crystal piece of FIG. 7 in the method for manufacturing the crystal resonator according to the embodiment of the present invention. 図９は図８の水晶片に対してエッチングする工程図である。FIG. 9 is a process diagram for etching the crystal piece of FIG. 図１０（ａ）は、図９の水晶片の化学エッチング前の＋Ｘ軸方向の端部のＳＥＭ写真、図１０（ｂ）は、図９の水晶片の化学エッチング前の−Ｘ軸方向の端部のＳＥＭ写真である。10A is an SEM photograph of the end of the crystal piece of FIG. 9 in the + X-axis direction before chemical etching, and FIG. 10B is an end of the crystal piece of FIG. 9 in the −X-axis direction before chemical etching. It is a SEM photograph of a part. 図１１（ａ）は、図９の水晶片の化学エッチング後の＋Ｘ軸方向の端部のＳＥＭ写真、図１１（ｂ）は、図９の水晶片の化学エッチング後の−Ｘ軸方向の端部のＳＥＭ写真である。FIG. 11A is an SEM photograph of the end portion in the + X-axis direction after chemical etching of the crystal piece in FIG. 9, and FIG. 11B is an end in the −X-axis direction after chemical etching of the crystal piece in FIG. It is a SEM photograph of a part. 図１２（ａ）は化学エッチング後の水晶片に対して励振電極を−Ｘ軸方向にずらして形成する工程図、図１２（ｂ）は化学エッチング後の水晶片に対して励振電極を＋Ｘ軸方向にずらして形成する工程図である。FIG. 12A is a process diagram in which the excitation electrode is shifted in the −X-axis direction with respect to the crystal piece after chemical etching, and FIG. 12B is the + X axis of the excitation electrode with respect to the crystal piece after chemical etching. It is process drawing formed shifting in a direction. 図１３は従来の水晶振動子の量産品に対してのＣ１値頻度分布の棒グラフである。FIG. 13 is a bar graph of C1 value frequency distribution for a mass-produced product of a conventional crystal unit.

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る水晶振動子とその製造方法を説明する。   Hereinafter, a crystal resonator and a method for manufacturing the same according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

（水晶振動子）
図１および図２を参照して、実施形態の水晶振動子の構成を説明する。図１は、水晶振動子の平面図、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。 (Crystal oscillator)
With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the crystal unit of the embodiment will be described. FIG. 1 is a plan view of a crystal resonator, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

水晶振動子１は、水晶デバイスの一例として、平面視矩形形状のＡＴカットされた水晶片２と、この水晶片２の表裏面２ａ，２ｂに平面視略矩形形状に形成された励振電極３ａ，３ｂと、を含む。   As an example of a quartz crystal device, the quartz crystal resonator 1 includes an AT-cut quartz crystal piece 2 having a rectangular shape in plan view, and excitation electrodes 3a formed on the front and back surfaces 2a and 2b of the crystal piece 2 in a substantially rectangular shape in plan view. 3b.

励振電極３ａ，３ｂは、引出電極３ｃ，３ｄにより水晶片２のＸ軸方向端部にまで引き出される。水晶片２は、Ｘ軸方向が長辺で、Ｚ軸方向が短辺、Ｙ軸方向が厚み方向となる。Ｘ軸、Ｚ軸、Ｙ軸は、ＡＴカット水晶の結晶軸である。ＡＴカットは周知であるので詳細を略する。本実施形態では水晶片２の平面視の外形寸法は、長辺が１．４００ｍｍ、短辺が１．０２０ｍｍとなっており、発振周波数は基本波振動モードで１６．０００ＭＨｚとなっている。なお前記外形寸法および前記周波数は一例であり、他の外形寸法および周波数においても本発明は適用可能である。   The excitation electrodes 3a and 3b are drawn to the X-axis direction end of the crystal piece 2 by the extraction electrodes 3c and 3d. The crystal piece 2 has a long side in the X-axis direction, a short side in the Z-axis direction, and a thickness direction in the Y-axis direction. The X axis, the Z axis, and the Y axis are crystal axes of the AT cut crystal. Since the AT cut is well known, its details are omitted. In this embodiment, the external dimensions of the crystal piece 2 in plan view are 1.400 mm for the long side and 1.020 mm for the short side, and the oscillation frequency is 16.000 MHz in the fundamental vibration mode. The external dimensions and the frequencies are examples, and the present invention can be applied to other external dimensions and frequencies.

水晶片２のＸ軸方向両端は、その表裏面がそれぞれ面取り４ａ，４ｂされている。これら面取り４ａ，４ｂは、機械加工で面取りされた後、後述の化学エッチングにより形成される。前記機械加工としては、ベベル加工またはコンベックス加工が好ましい。ベベル加工とは、内周面に所定の曲率を有する加工容器内に多数の水晶片を研磨材とともに封入し、加工容器を高速回転させることによって水晶片の稜部を面取り（漸次薄肉化）する加工である。コンベックス加工とは、水晶片全体の表裏両面または片面の形状を凸レンズ形状にする加工である。ベベル加工およびコンベックス加工を行なうことによって、加工容器内周面の曲率が水晶片に転写されることになる。   Both ends of the crystal piece 2 in the X-axis direction are chamfered 4a and 4b on the front and back surfaces, respectively. The chamfers 4a and 4b are formed by chemical etching described later after chamfering by machining. As the machining, bevel processing or convex processing is preferable. In bevel processing, a large number of crystal pieces are sealed together with an abrasive in a processing container having a predetermined curvature on the inner peripheral surface, and the processing container is rotated at a high speed to chamfer (gradually thin the ridges) of the crystal pieces. It is processing. Convex processing is processing in which the front and back surfaces of the entire crystal piece or the shape of one surface is formed into a convex lens shape. By performing the bevel processing and the convex processing, the curvature of the inner peripheral surface of the processing container is transferred to the crystal piece.

水晶片２の＋Ｘ軸方向端部の面取り４ａの断面形状と、−Ｘ軸方向端部の面取り４ｂの断面形状とは、前記化学エッチングにより後述するように相異なる。   The cross-sectional shape of the chamfer 4a at the end in the + X-axis direction of the crystal piece 2 and the cross-sectional shape of the chamfer 4b at the end in the −X-axis direction are different from each other as described later by the chemical etching.

励振電極３ａ，３ｂの−Ｘ軸方向の端部は、水晶片２の形状が変化する領域である面取り４ａ，４ｂのうち、その一部が−Ｘ軸方向の面取り４ｂの領域にまで形成されている。励振電極３ａ，３ｂは、水晶片２のＸ軸方向中心Ｃ１に対して、そのＸ軸方向中心Ｃ２が−Ｘ軸方向にずれて、その一部が面取り４ｂの領域にまで形成されている。   The ends of the excitation electrodes 3a and 3b in the −X-axis direction are partly formed up to the chamfer 4b in the −X-axis direction among the chamfers 4a and 4b that are regions in which the shape of the crystal piece 2 changes. ing. The excitation electrodes 3a and 3b are formed so that the X-axis direction center C2 is shifted in the -X-axis direction with respect to the X-axis direction center C1 of the crystal piece 2, and a part of the excitation electrodes 3a and 3b is formed in the chamfer 4b region.

水晶片２は、その＋Ｘ軸方向の端部が、図示略のパッケージ内底面上の支持部材５ａ，５ｂに接合材６ａ，６ｂにより接合されて片持ち支持される。   The crystal piece 2 is cantilevered at the end in the + X-axis direction by joining the supporting members 5a and 5b on the inner bottom surface of the package (not shown) with the joining materials 6a and 6b.

水晶片２は、面取り４ｂが形成された−Ｘ軸方向の端部が自由端とされ、面取り４ａが形成された＋Ｘ軸方向の端部が固定端とされる。これにより水晶片２は、前記パッケージ内部で片持ち支持される。   The crystal piece 2 has an end portion in the −X axis direction where the chamfer 4b is formed as a free end, and an end portion in the + X axis direction where the chamfer 4a is formed as a fixed end. Thereby, the crystal piece 2 is cantilevered inside the package.

そして、水晶片２のＸ軸方向両端の面取り４ａ，４ｂは、互いの面取り形状が異っている。   The chamfers 4a and 4b at both ends of the crystal piece 2 in the X-axis direction have different chamfer shapes.

この面取り形状は、＋Ｘ軸方向側の面取り角度をα、−Ｘ軸方向側の面取り角度をβとすると、α＞βの関係を満足する。面取り角度αは、Ｘ軸方向を水平面とすると、この水平面に平行な第１基準面Ｓ１と面取り４ａとで挟む角度であり、好ましくは、４８〜６６度である。面取り角度βは、第１基準面Ｓ１と平行な第２基準面Ｓ２と面取り４ｂとで挟む角度であり、好ましくは、２０〜４２度である。   This chamfered shape satisfies the relationship of α> β, where α is the chamfer angle on the + X axis direction side and β is the chamfer angle on the −X axis direction side. The chamfering angle α is an angle between the first reference surface S1 parallel to the horizontal plane and the chamfer 4a when the X-axis direction is a horizontal plane, and is preferably 48 to 66 degrees. The chamfer angle β is an angle between the second reference surface S2 parallel to the first reference surface S1 and the chamfer 4b, and is preferably 20 to 42 degrees.

前記面取り角度α、βの大小関係により、水晶片２の−Ｘ軸方向の面取り４ｂの形状は、＋Ｘ軸方向の面取り４ａの形状とは相異なる。水晶片２の−Ｘ軸方向の端部は、ナイフエッジの形状になっている。水晶片２の面取り４ａ，４ｂの前記形状の相違から、水晶片２のＸ軸方向の両端のいずれが、＋Ｘ軸方向の端部であるか、−Ｘ軸方向の端部であるかを識別することができる。   Due to the size relationship between the chamfer angles α and β, the shape of the chamfer 4b in the −X axis direction of the crystal piece 2 is different from the shape of the chamfer 4a in the + X axis direction. The end of the crystal piece 2 in the −X-axis direction has a knife edge shape. From the difference in shape of the chamfers 4a and 4b of the crystal piece 2, it is identified which of the X-axis direction ends of the crystal piece 2 is the + X-axis direction end or the −X-axis direction end. can do.

したがって、水晶片２をパッケージの水晶片収納部に収納し、前記識別により、水晶片２の＋Ｘ軸方向の端部をパッケージ内で支持部材５ａ，５ｂに接合材６ａ，６ｂで接合して片持ち支持させることができる。   Therefore, the crystal piece 2 is stored in the crystal piece storage portion of the package, and the + X-axis direction end portion of the crystal piece 2 is bonded to the support members 5a and 5b with the bonding materials 6a and 6b in the package. Can be held and supported.

水晶振動子１によれば、水晶片２の両端面取り４ａ，４ｂの形状の相違に基づいて、水晶片２のＸ軸方向の両端のいずれが、＋Ｘ軸方向であるか、−Ｘ軸方向であるかを識別することで、水晶片２を、パッケージ内でその＋Ｘ軸方向端部を片持ち支持して収納させることができる。これにより、電気的特性の頻度分布が１つの山となるように、水晶振動子１を量産することができ、その結果、製造歩留まりの高い水晶振動子を提供できる。   According to the crystal unit 1, based on the difference in shape between the chamfers 4 a and 4 b at both ends of the crystal piece 2, which of the X-axis direction ends of the crystal piece 2 is the + X-axis direction or the −X-axis direction By discriminating whether or not there is, the crystal piece 2 can be stored in a cantilever-supported end in the + X-axis direction within the package. As a result, the crystal resonator 1 can be mass-produced so that the frequency distribution of the electrical characteristics becomes one peak, and as a result, a crystal resonator with a high manufacturing yield can be provided.

図３および図４を参照して本発明の他の実施形態にかかる水晶振動子を説明する。図３は、水晶振動子の平面図、図４は、図３のＢ−Ｂ線断面図である。図３および図４において、図１および図２と対応する部分には同一の符号を付している。   A crystal resonator according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 is a plan view of the crystal resonator, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3 and 4, the same reference numerals are given to the portions corresponding to those in FIGS. 1 and 2.

水晶振動子７は、平面視矩形形状のＡＴカットされた水晶片２と、この水晶片２の表裏面２ａ，２ｂに形成された励振電極３ａ，３ｂとを含む。水晶片２は、Ｘ軸方向が長辺で、Ｚ軸方向が短辺となる。   The crystal resonator 7 includes an AT-cut crystal piece 2 having a rectangular shape in plan view, and excitation electrodes 3 a and 3 b formed on the front and back surfaces 2 a and 2 b of the crystal piece 2. The crystal piece 2 has a long side in the X-axis direction and a short side in the Z-axis direction.

水晶片２は、そのＸ軸方向両端の表裏面が面取り４ａ，４ｂされている。これら面取り４ａ，４ｂは、水晶片２に対して機械加工であるベベル加工またはコンベックス加工がなされ、その後の化学エッチングにより形成されたものである。これら面取り４ａ，４ｂは、後述するように、その形状が相異なる。   The crystal piece 2 is chamfered 4a and 4b on the front and back surfaces at both ends in the X-axis direction. These chamfers 4a and 4b are formed by performing chemical etching on the quartz piece 2 and then performing bevel processing or convex processing. These chamfers 4a and 4b have different shapes as will be described later.

励振電極３ａ，３ｂは、水晶片２のＸ軸方向中心Ｃ１に対して、そのＸ軸方向中心Ｃ２が＋Ｘ軸方向にずれて、その一部が面取り４ａ領域にまで形成されている。   The excitation electrodes 3a and 3b are formed so that the X-axis direction center C2 is shifted in the + X-axis direction with respect to the X-axis direction center C1 of the crystal piece 2, and a part thereof is formed in the chamfered 4a region.

水晶片２は、パッケージ内部に片持ち支持状態で収納するに際しては、＋Ｘ軸方向にずれて形成されている励振電極３ａ，３ｂとは反対方向である−Ｘ軸方向の端部で支持部材５ａ，５ｂに接合材６ａ，６ｂで接合して片持ち支持する。   When the crystal piece 2 is housed in a cantilevered state inside the package, the support member 5a is provided at the end portion in the −X axis direction opposite to the excitation electrodes 3a and 3b formed so as to be shifted in the + X axis direction. , 5b are joined with joining materials 6a, 6b and cantilevered.

なお、励振電極３ａ，３ｂのＸ軸方向の端部は、水晶片２の形状が変化する領域である面取り４ａ，４ｂのうち、他方の面取り４ａの領域にまで形成されている。   Note that the ends of the excitation electrodes 3a and 3b in the X-axis direction are formed up to the other chamfer 4a of the chamfers 4a and 4b, which are regions where the shape of the crystal piece 2 changes.

水晶片２のＸ軸方向両端の面取り４ａ，４ｂの面取り形状は、以下のように異なっている。すなわち、面取り形状は、＋Ｘ軸方向側の面取り角度をα、−Ｘ軸方向側の面取り角度をβ、とすると、これら面取り角度αとβとの間には、α＞βの関係が成立する。面取り角度αは、第１基準面Ｓ１と面取り４ａとで挟む角度であり、好ましくは、４８〜６６度であり、面取り角度βは、第１基準面Ｓ１と平行な第２基準面Ｓ２と面取り４ｂとで挟む角度であり、好ましくは、２０〜４２度である。   The chamfered shapes of the chamfers 4a and 4b at both ends in the X-axis direction of the crystal piece 2 are different as follows. That is, regarding the chamfered shape, if the chamfer angle on the + X axis direction side is α and the chamfer angle on the −X axis direction side is β, a relationship of α> β is established between the chamfer angles α and β. . The chamfer angle α is an angle between the first reference surface S1 and the chamfer 4a, and is preferably 48 to 66 degrees. The chamfer angle β is chamfered with the second reference surface S2 parallel to the first reference surface S1. 4b, and preferably 20 to 42 degrees.

特に、実施形態では、水晶片２の−Ｘ軸方向の面取り４ｂは、−Ｘ軸方向にナイフエッジ形状になっている。水晶片２のＸ軸方向両端の形状の相違に基づいて、その両端のいずれが、＋Ｘ軸方向であるか、−Ｘ軸方向であるかを容易に識別することができる。   In particular, in the embodiment, the chamfer 4b in the −X axis direction of the crystal piece 2 has a knife edge shape in the −X axis direction. Based on the difference in the shape of both ends of the crystal piece 2 in the X-axis direction, it can be easily identified which of the both ends is in the + X-axis direction or the −X-axis direction.

水晶片２をパッケージの水晶片収納部に収納し、前記識別により、水晶片２の−Ｘ軸方向の端部を支持部材５ａ，５ｂに接合材６ａ，６ｂで接合して、当該水晶片２をパッケージ内で片持ち支持させることができる。   The crystal piece 2 is stored in the crystal piece storage portion of the package, and the end of the crystal piece 2 in the −X-axis direction is bonded to the support members 5a and 5b with the bonding materials 6a and 6b by the identification. Can be cantilevered in the package.

水晶振動子７によれば、水晶片２の両端面取り４ａ，４ｂの形状の相違に基づいて、その両端のいずれが、＋Ｘ軸方向であるか、−Ｘ軸方向であるかを識別することで、水晶片２を、パッケージ内でその−Ｘ軸方向端部を片持ち支持して収納させることができる。これにより、電気的特性の頻度分布が１つの山となるように、水晶振動子７を高い製造歩留まりで量産することができる。   According to the crystal unit 7, based on the difference in shape between the chamfers 4a and 4b at both ends of the crystal piece 2, it is possible to identify which of the both ends is in the + X axis direction or the −X axis direction. The crystal piece 2 can be accommodated in the package with the end portion in the −X-axis direction being cantilevered. As a result, the crystal resonator 7 can be mass-produced with a high production yield so that the frequency distribution of the electrical characteristics becomes one peak.

図５（ａ）（ｂ）を参照して量産した水晶振動子１と水晶振動子７それぞれのＣ１値の頻度分布を説明する。   With reference to FIGS. 5A and 5B, the frequency distribution of the C1 values of the crystal resonator 1 and the crystal resonator 7 that are mass-produced will be described.

水晶振動子１は、水晶片２の＋Ｘ軸方向端部を片持ち支持したものであり、これら水晶振動子１を量産すると、図５（ａ）の棒グラフ（＋Ｘ軸保持）に示すＣ１値の頻度分布で量産でき、この結果、図５（ａ）の棒グラフ（＋Ｘ軸保持）で示すように、水晶振動子１の量産によるＣ１値の頻度分布の山は１つである。図５（ａ）の場合、Ｃ１値の頻度分布の山はＣ１値が小さい側に分布した山形状となっている。   The crystal unit 1 is obtained by cantilevering the end of the crystal piece 2 in the + X-axis direction. When the crystal unit 1 is mass-produced, the C1 value shown in the bar graph (+ X-axis holding) in FIG. Mass production is possible with the frequency distribution. As a result, as shown by the bar graph (+ X axis holding) in FIG. 5A, the frequency distribution of the C1 value due to mass production of the crystal unit 1 has one peak. In the case of FIG. 5A, the peaks of the frequency distribution of the C1 value have a mountain shape distributed on the smaller C1 value side.

水晶振動子７は、水晶片２の−Ｘ軸方向端部を片持ち支持したものであり、これら水晶振動子７を量産すると、図５（ｂ）の棒グラフ（−Ｘ軸保持）に示すＣ１値の頻度分布で量産でき、この結果、図５（ｂ）の棒グラフ（−Ｘ軸保持）で示すように、水晶振動子７の量産によるＣ１値の頻度分布の山は１つである。図５（ｂ）の場合、Ｃ１値の頻度分布の山はＣ１値が大きい側に分布した山形状となっている。   The crystal unit 7 cantilever-supports the end of the crystal piece 2 in the -X-axis direction. When the crystal unit 7 is mass-produced, C1 shown in a bar graph (-X-axis holding) in FIG. Mass production is possible with the frequency distribution of the values. As a result, as shown in the bar graph of FIG. 5B (-X axis holding), there is one peak of the frequency distribution of the C1 value due to the mass production of the crystal unit 7. In the case of FIG. 5B, the peaks of the frequency distribution of the C1 value have a mountain shape distributed on the side where the C1 value is large.

以上のように実施形態の水晶振動子１，７によれば、水晶片２の両端面取り４ａ，４ｂの形状を見て、その両端のいずれが、＋Ｘ軸方向であるか、−Ｘ軸方向であるかを識別することで、水晶片２を、パッケージ内でその−Ｘ軸方向端部または＋Ｘ軸方向端部を片持ち支持して収納させることができ、量産した場合、水晶振動子１，７のいずれも、図５（ａ）（ｂ）で示すように、電気的特性の頻度分布が１つの山となるように高い製造歩留まりで量産できる。   As described above, according to the crystal resonators 1 and 7 of the embodiment, the shape of the both-end chamfers 4a and 4b of the crystal piece 2 is viewed, and which of the both ends is in the + X-axis direction or in the −X-axis direction. By identifying whether or not the crystal piece 2 can be accommodated by supporting the −X-axis direction end or the + X-axis direction end in the package in a cantilever manner, 7 can be mass-produced with a high production yield so that the frequency distribution of the electrical characteristics becomes one peak as shown in FIGS.

より具体的には、この実施形態によれば、図５（ａ）に示すように、Ｃ１値頻度分布が１つの山形状でかつ全体のＣ１値が大きい水晶振動子を製造したいという仕様要求に対しては、水晶片２の両端の面取り４ａ，４ｂの形状を識別して、図１および図２に示すように、＋Ｘ軸方向端部を固定端として片持ち支持させることで、水晶振動子１を製造でき、
また、図５（ｂ）に示すように、Ｃ１値頻度分布が１つの山形状でかつ全体のＣ１値が大きい水晶振動子を製造したいという仕様要求に対しては、水晶片２の両端の面取り４ａ，４ｂの形状を識別して、図３および図４に示すように、−Ｘ軸方向端部を固定端として片持ち支持させることで、水晶振動子７を製造できる。これにより、Ｃ１値頻度分布が２つの山形状で量産され、Ｃ１値が大きい水晶振動子やＣ１値が小さい水晶振動子が製造されてしまう従来の水晶振動子と比較して、実施形態の水晶振動子では、その製造歩留まり（生産効率）を大きく向上させることができる。 More specifically, according to this embodiment, as shown in FIG. 5 (a), a specification request for manufacturing a crystal resonator having a single Cone value frequency distribution and a large overall C1 value is provided. On the other hand, the shape of the chamfers 4a and 4b at both ends of the crystal piece 2 is identified, and as shown in FIG. 1 and FIG. 1 can be manufactured,
Further, as shown in FIG. 5B, in response to a specification request to manufacture a crystal resonator having a single C1 value frequency distribution and a large C1 value, chamfering at both ends of the crystal piece 2 is performed. The crystal resonator 7 can be manufactured by identifying the shapes of 4a and 4b and supporting them in a cantilever manner with the −X-axis direction end as a fixed end, as shown in FIGS. As a result, the quartz crystal of the embodiment is compared with a conventional crystal resonator in which a C1 value frequency distribution is mass-produced in two mountain shapes and a crystal resonator having a large C1 value or a crystal resonator having a small C1 value is manufactured. In the vibrator, the manufacturing yield (production efficiency) can be greatly improved.

なお、以下の各実施の形態でも、同様に、水晶片２の端面２ａ１，２ａ２の形状を識別して、Ｃ１値頻度分布の山がＣ１値が大きい側となる水晶振動子を製造するか、Ｃ１値が小さい側となる水晶振動子を製造するかにより、水晶片２の両端のいずれを片持ち支持するかを決めて、水晶振動子を製造することができる。   In each of the following embodiments, similarly, the shape of the end faces 2a1 and 2a2 of the crystal piece 2 is identified, and a crystal resonator in which the peak of the C1 value frequency distribution is on the side with the larger C1 value is manufactured. Depending on whether the crystal resonator on the side having a smaller C1 value is manufactured, it is possible to determine which one of both ends of the crystal piece 2 is cantilevered and manufacture the crystal resonator.

なお、水晶振動子１と水晶振動子７とでは、励振電極３ａ，３ｂが面取り４ａ，４ｂの領域にまで形成されているが、励振電極３ａ，３ｂが形成される面取り４ａ，４ｂの水晶厚みが異なるので、これら水晶振動子１と水晶振動子７とのＣ１値は、異なる。これにより、図５に示すように、＋Ｘ軸方向支持である水晶振動子１を量産した場合、水晶振動子１の頻度分布は白抜きの棒グラフのように分布する。−Ｘ軸方向支持である水晶振動子７を量産した場合、水晶振動子７の頻度分布は黒抜きの棒グラフのように分布する。   In the quartz crystal resonator 1 and the quartz crystal resonator 7, the excitation electrodes 3a and 3b are formed up to the chamfers 4a and 4b, but the crystal thickness of the chamfers 4a and 4b where the excitation electrodes 3a and 3b are formed. Therefore, the C1 values of the crystal resonator 1 and the crystal resonator 7 are different. Thereby, as shown in FIG. 5, when the crystal resonator 1 that is supported in the + X-axis direction is mass-produced, the frequency distribution of the crystal resonator 1 is distributed like a white bar graph. When the crystal resonator 7 that is supported in the X-axis direction is mass-produced, the frequency distribution of the crystal resonator 7 is distributed like a black bar graph.

（水晶振動子の製造方法）
図６ないし図１２を参照して、水晶振動子１，７の製造方法を説明する。図６および図７に示す、ＡＴカットされた平面視矩形形状の水晶片２を準備する。図７に示す水晶片２は、Ｘ軸方向（図６の図中の左右方向）が長辺で、Ｚ軸方向（図６の図中の上下方向）が短辺となる平面視矩形形状のものである。 (Quartz crystal manufacturing method)
A method for manufacturing the crystal units 1 and 7 will be described with reference to FIGS. A crystal piece 2 having an AT-cut rectangular shape in plan view shown in FIGS. 6 and 7 is prepared. The crystal piece 2 shown in FIG. 7 has a rectangular shape in plan view in which the X-axis direction (left-right direction in the drawing of FIG. 6) is a long side and the Z-axis direction (vertical direction in the drawing of FIG. 6) is a short side. Is.

図７に示す水晶片２に対して、図８に示すように、Ｘ軸方向両端の表裏面にベベル加工等の機械加工により面取り４ａ，４ｂを形成する。この面取り４ａ，４ｂは、側面視略同形状である。   As shown in FIG. 8, chamfers 4a and 4b are formed on the front and back surfaces of both ends of the crystal piece 2 shown in FIG. 7 by bevel processing or the like. The chamfers 4a and 4b have substantially the same shape in side view.

次いで、図８の水晶片２を化学エッチングする。この化学エッチングは、酸性フッ化アンモニウムのエッチング液中に水晶片２を浸漬することにより行う。エッチング定数は２．５以上、好ましくは、エッチング定数が５．５〜６．０の範囲が好ましい。ここで、エッチング定数とは次式によって定義され、化学エッチングの工程で便宜上用いている管理指標である。   Next, the crystal piece 2 in FIG. 8 is chemically etched. This chemical etching is performed by immersing the crystal piece 2 in an etching solution of ammonium acid fluoride. The etching constant is 2.5 or more, and preferably the etching constant is in the range of 5.5 to 6.0. Here, the etching constant is defined by the following formula and is a management index used for convenience in the chemical etching process.

Ｋ＝（Ｆ２−Ｆ１）／Ｆ2
ここで、各記号の意味は以下のとおりである。 K = (F2-F1) / F 2
Here, the meaning of each symbol is as follows.

Ｋ：エッチング定数［１／Ｈｚ］、 Ｆ：目標周波数［Ｈｚ]、
Ｆ１：エッチング前の水晶片周波数［Ｈｚ]、
Ｆ２：エッチング後の水晶片周波数［Ｈｚ]
なお、前述のＦ［ｋＨｚ］は水晶片の厚みｔ[ｍｍ]と周知である次式の関係を有している。 K: etching constant [1 / Hz], F: target frequency [Hz],
F1: Crystal piece frequency before etching [Hz],
F2: Crystal piece frequency after etching [Hz]
Note that the above-mentioned F [kHz] has a relation of the following equation that is well-known to the thickness t [mm] of the crystal piece.

Ｆ＝Ｃ／ｔ （Ｃ〔定数〕にはＡＴカット水晶の場合、「１６７０」が一般的に用いられている）
前記面取り４ａ，４ｂにおいては、前記化学エッチングにより、図９に示すように、−Ｘ軸方向の面取り４ｂの側面視形状がナイフエッジ形状になる。この面取り４ｂの側面視形状は、＋Ｘ軸方向の面取り４ａの側面視形状とは相違している。＋Ｘ軸方向の面取り４ａの場合、第１基準面Ｓ１と面取り４ｂとで挟む第１面取り角度αが、４８〜６６度である。−Ｘ軸方向の面取り４ｂの場合、第１基準面Ｓ１と平行な第２基準面Ｓ２と面取り４ｂとで挟む第２面取り角度βは、２０〜４２度である。面取り角度αとβとの間には、α＞βの関係が成立する。 F = C / t (“1670” is generally used for C-constant for AT-cut quartz)
In the chamfers 4a and 4b, the side view shape of the chamfer 4b in the −X-axis direction becomes a knife edge shape by the chemical etching, as shown in FIG. The side view shape of the chamfer 4b is different from the side view shape of the chamfer 4a in the + X-axis direction. In the case of the chamfer 4a in the + X-axis direction, the first chamfer angle α sandwiched between the first reference surface S1 and the chamfer 4b is 48 to 66 degrees. In the case of the chamfer 4b in the −X-axis direction, the second chamfer angle β sandwiched between the second reference surface S2 parallel to the first reference surface S1 and the chamfer 4b is 20 to 42 degrees. A relationship of α> β is established between the chamfer angles α and β.

図１０と図１１に、水晶片に対しての化学エッチング前後のＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）写真を示す。このＳＥＭ写真で示す化学エッチングで用いたエッチング液として、半導体用１：１バッファードフッ酸（型番ＢＨＦ）「ステラケミファ社製」を用いた。このエッチング液の成分は、ＨＦ含有量１５．２％、ＮＨ4ＨＦ2含有量３０．０％である。 10 and 11 show SEM (scanning electron microscope) photographs before and after chemical etching on the crystal piece. As an etchant used in the chemical etching shown in this SEM photograph, 1: 1 buffered hydrofluoric acid (model number BHF) for semiconductors “manufactured by Stella Chemifa Corporation” was used. The components of this etching solution are HF content 15.2% and NH 4 HF 2 content 30.0%.

図１０（ａ）は、化学エッチング前の＋Ｘ軸方向の水晶片の端部、図１０（ｂ）は、化学エッチング前の−Ｘ軸方向の水晶片の端部を示す。図１１（ａ）は、化学エッチング後の水晶片の＋Ｘ軸方向の端部、図１１（ｂ）は、化学エッチング後の水晶片の−Ｘ軸方向の端部を示す。   FIG. 10A shows the end portion of the crystal piece in the + X-axis direction before chemical etching, and FIG. 10B shows the end portion of the crystal piece in the −X-axis direction before chemical etching. 11A shows an end portion in the + X-axis direction of the crystal piece after chemical etching, and FIG. 11B shows an end portion in the −X-axis direction of the crystal piece after chemical etching.

これら水晶片の端部のＳＥＭ写真で示すように、化学エッチングにより、＋Ｘ軸方向の水晶片の端部は、化学エッチングしても形状の変化は少ないが、−Ｘ軸方向の水晶片の端部は、化学エッチングにより形状の変化は大きく、ナイフエッジ形状になっていることが判る。   As shown in the SEM photographs of the end portions of these crystal pieces, the end portions of the crystal pieces in the + X-axis direction are not significantly changed by chemical etching, but the ends of the crystal pieces in the -X-axis direction are small. It can be seen that the shape of the part is greatly changed by chemical etching, and has a knife edge shape.

次いで、図１２に示すように、水晶片２の表裏面に励振電極３ａ，３ｂを水晶片２のＸ軸方向中心からＸ軸方向一方側にずらして形成する。図１２（ａ）では、励振電極３ａ，３ｂの中心Ｃ２を水晶片２のＸ軸方向中心Ｃ１から−Ｘ軸方向にずらして形成している。図１２（ｂ）では、励振電極３ａ，３ｂの中心Ｃ２を水晶片２のＸ軸方向中心Ｃ１から＋Ｘ軸方向にずらして形成している。   Next, as shown in FIG. 12, excitation electrodes 3 a and 3 b are formed on the front and back surfaces of the crystal piece 2 while being shifted from the X-axis direction center of the crystal piece 2 to one side in the X-axis direction. 12A, the centers C2 of the excitation electrodes 3a and 3b are formed so as to be shifted from the X-axis direction center C1 of the crystal piece 2 in the −X-axis direction. In FIG. 12B, the center C2 of the excitation electrodes 3a and 3b is formed to be shifted from the X-axis direction center C1 of the crystal piece 2 in the + X-axis direction.

以上により、図１２（ａ）では水晶振動子１を製造する場合、図１２（ｂ）では水晶振動子７を製造する場合である。   Thus, FIG. 12A shows a case where the crystal unit 1 is manufactured, and FIG. 12B shows a case where the crystal unit 7 is manufactured.

このようにして製造した水晶片２を図示略のパッケージ内部に収納するが、水晶振動子１を製造する場合では、水晶片２の＋Ｘ軸方向端部を支持部材５ａ，５ｂに接合固定し、水晶振動子７を製造する場合では、水晶片２の−Ｘ軸方向端部を支持部材５ａ，５ｂに接合固定する。   The crystal piece 2 manufactured in this way is housed in a package (not shown). In the case of manufacturing the crystal unit 1, the + X-axis direction end of the crystal piece 2 is bonded and fixed to the support members 5a and 5b. In the case of manufacturing the crystal resonator 7, the −X-axis direction end of the crystal piece 2 is bonded and fixed to the support members 5a and 5b.

以上により、図１および図２で示す水晶振動子１を頻度分布の形態が１つの山状となるようにして量産できると共に、図３および図４で示す水晶振動子７を頻度分布の形態が１つの山状となるようにして量産できる。   1 and 2 can be mass-produced so that the frequency distribution has a single mountain shape, and the crystal oscillator 7 shown in FIGS. 3 and 4 has a frequency distribution. Can be mass-produced in one mountain shape.

なお、前記化学エッチングは、水晶片２の表裏両面または片面に対して行ってもよい。   The chemical etching may be performed on both the front and back surfaces or one surface of the crystal piece 2.

１，７ 水晶振動子
２ 水晶片
２ａ 表面
２ｂ 裏面
３ａ，３ｂ 励振電極
３ｃ，３ｄ 引出電極
４ａ，４ｂ 面取り
５ａ，５ｂ 支持部材
６ａ，６ｂ 接合材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,7 Crystal oscillator 2 Crystal piece 2a Front surface 2b Back surface 3a, 3b Excitation electrode 3c, 3d Extraction electrode 4a, 4b Chamfer 5a, 5b Support member 6a, 6b Bonding material

Claims (8)

平面視矩形形状のＡＴカットの水晶片と、前記水晶片の表裏両面に形成された励振電極と、を少なくとも含み、前記水晶片は、少なくともＸ軸方向両端が面取りされ、かつ、前記水晶片の両端の一方が片持ち支持される水晶振動子において、
前記水晶片は、前記両端の面取り形状が相異なり、
前記水晶片は、Ｘ軸方向に長辺を有する平面視矩形形状であり、
前記励振電極は、そのＸ軸方向中心が、前記水晶片のＸ軸方向中心に対して、−Ｘ軸方向または＋Ｘ軸方向にずれて、前記面取り領域にまで形成されており、
前記水晶片は、前記励振電極がずれている方向の端部が自由端とされ、前記励振電極がずれている方向とは反対側の方向の端部が固定端とされ、前記固定端で前記片持ち支持されるものであり、
−Ｘ軸方向の端部の面取り形状が、側面視でナイフエッジ形状である、ことを特徴とする水晶振動子。 The crystal piece includes an AT-cut crystal piece having a rectangular shape in plan view and excitation electrodes formed on both front and back surfaces of the crystal piece. The crystal piece is chamfered at least at both ends in the X-axis direction, and In a crystal unit in which one of both ends is cantilevered,
The crystal piece, chamfered shape of the both ends depends phases,
The crystal piece has a rectangular shape in plan view having a long side in the X-axis direction,
The excitation electrode has its center in the X-axis direction shifted to the -X-axis direction or + X-axis direction with respect to the X-axis direction center of the crystal piece, and is formed up to the chamfered region,
The crystal piece has an end in a direction in which the excitation electrode is displaced as a free end, and an end in a direction opposite to the direction in which the excitation electrode is displaced is a fixed end. Is cantilevered,
A crystal resonator , wherein a chamfered shape at an end in the X-axis direction is a knife edge shape in a side view . 前記水晶片の＋Ｘ軸方向端部の面取りにおける第１基準面（前記Ｘ軸方向を水平面としてこの水平面に平行な面）からの第１面取り角度αと、−Ｘ軸方向端部の面取りにおける前記第１基準面と平行な第２基準面からの第２面取り角度βとが、α＞βの関係を満足する、請求項１に記載の水晶振動子。 A first chamfering angle α from a first reference surface (a surface parallel to the horizontal plane with the X-axis direction as a horizontal plane) in the chamfering at the + X-axis direction end of the crystal piece, and the chamfering at the −X-axis direction end in the chamfering 2. The crystal resonator according to claim 1, wherein a second chamfering angle β from a second reference surface parallel to the first reference surface satisfies a relationship of α> β . 前記第１面取り角度αが、４８〜６６度であり、前記第２面取り角度βが、２０〜４２度である、請求項２に記載の水晶振動子。 The crystal unit according to claim 2, wherein the first chamfering angle α is 48 to 66 degrees, and the second chamfering angle β is 20 to 42 degrees . 表裏両面に励振電極が形成されかつ平面視矩形形状のＡＴカットされた水晶片を含み、前記水晶片は、少なくともＸ軸方向両端が面取りされ、前記両端の面取り形状が相異なり、前記水晶片のＸ軸方向一方端が自由端とされ、他方端が固定端として片持ち支持される水晶振動子の製造方法であって、The crystal piece includes an AT-cut crystal piece having excitation electrodes formed on both front and back surfaces and a rectangular shape in plan view. The crystal piece is chamfered at least at both ends in the X-axis direction, and the chamfer shapes at both ends are different. A method of manufacturing a crystal resonator in which one end in the X-axis direction is a free end and the other end is cantilevered as a fixed end,
前記水晶片の少なくともＸ軸方向両端を機械加工により前記両端が側面視略同形状となるように面取りする第１工程と、A first step of chamfering at least both ends of the crystal piece in the X-axis direction by machining so that both ends have substantially the same shape in side view;
前記第１工程の後、前記水晶片を化学エッチングすることによって前記両端の側面視形状を異ならせる第２工程と、After the first step, a second step of making the side-view shapes different from each other by chemically etching the crystal piece;
を含むことを特徴とする水晶振動子の製造方法。A method of manufacturing a crystal resonator, comprising: 前記第１工程では、前記機械加工は、ベベル加工またはコンベックス加工である、請求項４に記載の水晶振動子の製造方法。5. The method for manufacturing a crystal resonator according to claim 4, wherein in the first step, the machining is beveling or convexing. 前記第２工程の後、前記水晶片の表裏面に前記励振電極を該水晶片のＸ軸方向中心に対してＸ軸方向一方側にずらして形成する第３工程、After the second step, a third step of forming the excitation electrode on the front and back surfaces of the crystal piece by shifting to one side in the X-axis direction with respect to the X-axis direction center of the crystal piece;
を含む請求項４または５に記載の水晶振動子の製造方法。A method for manufacturing a crystal resonator according to claim 4, comprising: 前記第２工程では、前記化学エッチングを、水晶片の表裏面または片面に対して行う請求項４ないし６のいずれかに記載の水晶振動子の製造方法。 The method for manufacturing a crystal resonator according to claim 4, wherein in the second step, the chemical etching is performed on the front and back surfaces or one surface of a crystal piece . 前記第２工程では、前記化学エッチングを、前記水晶片を酸性フッ化アンモニウム溶液中に浸漬して行う請求項４ないし７のいずれかに記載の水晶振動子の製造方法。 Before SL In the second step, the chemical etching method of the crystal oscillator according to any one of claims 4 to 7 performed by immersing the crystal piece acidic ammonium fluoride solution.
JP2013011057A 2013-01-24 2013-01-24 Quartz crystal resonator and its manufacturing method Active JP6075081B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013011057A JP6075081B2 (en) 2013-01-24 2013-01-24 Quartz crystal resonator and its manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013011057A JP6075081B2 (en) 2013-01-24 2013-01-24 Quartz crystal resonator and its manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014143587A JP2014143587A (en) 2014-08-07
JP6075081B2 true JP6075081B2 (en) 2017-02-08

Family

ID=51424556

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013011057A Active JP6075081B2 (en) 2013-01-24 2013-01-24 Quartz crystal resonator and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6075081B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019059055A1 (en) * 2017-09-22 2019-03-28 株式会社村田製作所 Crystal oscillator
CN113411061B (en) * 2021-06-10 2022-09-09 天津大学 Three-dimensional microarray forming device and method based on bulk acoustic wave resonator parasitic mode

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001223557A (en) * 2000-02-10 2001-08-17 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd Method for forming electrode of crystal oscillator and crystal oscillator
JP2002100954A (en) * 2000-09-20 2002-04-05 Toyo Commun Equip Co Ltd Piezoelectric substrate, piezoelectric vibrator and its manufacturing method
JP2002141765A (en) * 2000-10-31 2002-05-17 Kyocera Corp Piezoelectric substrate, piezoelectric vibrator and piezoelectric device mounting it

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014143587A (en) 2014-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6075082B2 (en) Quartz crystal resonator and its manufacturing method
JP6549452B2 (en) Crystal oscillator
CN102684636B (en) Vibrating elements, oscillator, oscillator and electronic equipment
JP6644355B2 (en) Resonator and resonance device
JP6371733B2 (en) AT cut crystal piece and crystal resonator
CN106505966B (en) Crystal oscillator
JP4569450B2 (en) Assembly of AT-cut crystal piece, AT-cut crystal device, and manufacturing method of AT-cut crystal device
US11005420B2 (en) Quartz crystal unit, quartz crystal oscillator and electronic apparatus
JP6075081B2 (en) Quartz crystal resonator and its manufacturing method
JP2019033410A (en) Crystal oscillator and method for manufacturing the same
TWI664813B (en) At-cut crystal element, crystal resonator and crystal unit
JPH0316310A (en) Crystal resonator
JP5228948B2 (en) Piezoelectric vibration device
JP2006311303A (en) Mode combined piezoelectric vibrator
JP2019193066A (en) Crystal oscillator
JP2004304577A (en) Piezoelectric device and gyro sensor, method of manufacturing piezoelectric vibration reed and piezoelectric device, mobile phone using piezoelectric device, and electronic equipment using piezoelectric device
JP6677490B2 (en) Crystal wafer and method of manufacturing crystal wafer
JP2020099038A (en) AT-cut crystal piece, crystal unit, and crystal unit intermediate
CN110401429A (en) Quartz crystal unit and its manufacturing method
JP2007300381A (en) Piezoelectric resonance element
JP4784699B2 (en) AT cut crystal unit
JPH0888536A (en) Overtone rectangular crystal oscillator
JP6111539B2 (en) Crystal oscillator
WO2014002891A1 (en) Tuning-fork-type crystal oscillator and method for producing same
JP2019193243A (en) Crystal oscillator and manufacturing method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150807

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160414

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160711

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20161213

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6075081

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250