JP6218004B2 - 水晶片及び水晶振動子 - Google Patents
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Description
以下に、本発明の電子部品の一実施形態に係る水晶片を備えた水晶振動子について図面を参照しながら説明する。図1は、水晶振動子10の外観斜視図である。図2は、水晶振動子10の分解斜視図である。図3は、図1のA−Aにおける断面構造図である。
以下に、水晶片17の詳細について図面を参照しながら説明する。図4は、図2のB−Bにおける断面構造図である。図5は、図2のC−Cにおける断面構造図である。図6は、水晶片17を上側から見た図である。図7は、領域A1の拡大図である。
条件2:水晶片17の表面及び裏面の長辺が水晶片17のZ'軸と実質的に平行である。
条件3:水晶片17の表面及び裏面の短辺が水晶片17のX軸と実質的に平行である。
条件4:べベル加工が施されることにより、図4及び図5に示すように、水晶片17の表面及び裏面の外縁近傍の厚さが水晶片17の表面及び裏面の中央近傍の厚さより薄くなっている。
条件5:水晶片17の領域A1,A4,A5短辺方向の長さがWであり、水晶片17の領域A1の厚さがTである場合に、13.84≦W/T≦14.33が成立している。領域A1,A4,A5については後述する。
水晶片17の主振動の周波数は、水晶片17の厚さTに依存している。したがって、水晶片17の厚さTは、0.0418mm以上0.0464mm以下の範囲に設定されている。
水晶片は、その短辺近傍において導電性接着剤で基板に固定されることが一般的であり、また、ATカットの水晶片は、厚みすべり振動の振動方向がX軸方向であることが知られている。したがって、従来の長辺がX軸方向と平行となる水晶片は、短辺側の導電性接着剤を介して基板に振動漏れの影響を受けやすい。これに対して本実施形態に係るATカット型の水晶片17は、長辺がZ’軸方向と平行であるため、Z’軸領域への振動漏れが少なく、水晶片17の短辺近傍において導電性接着剤210,212で基板12に固定した場合であっても、基板への振動漏れの影響が少ない。したがって、本実施形態に係るATカット型の水晶片によれば、長辺がX軸方向と平行である水晶片より、振動漏れの影響が少なく、CI値が良い。
水晶片17は、図6に示すように、上側から見たときに、領域A1〜A5を含んでいる。領域A1は、上側から見たときに、表面の中央を含む長方形状の領域である。領域A2は、+Z’側において領域A1に隣接する長方形状の領域である。ただし、領域A1は、上側から見たときに、長方形状以外の形状であってもよく、例えば、楕円形状であってもよい。領域A2は、表面の+Z’側の短辺全体、表面の−X側及び+X側の長辺の+Z’側の端部近傍に接している。すなわち、領域A2は、水晶片17において+Z’側の端部に位置している。領域A3は、−Z’側において領域A1に隣接する長方形状の領域である。領域A3は、表面の−Z’側の短辺全体、表面の−X側及び+X側の長辺の−Z’側の端部近傍に接している。すなわち、領域A3は、水晶片17において−Z’側の端部に位置している。
水晶片17の領域A1,A4,A5の短辺方向の長さがWであり、水晶片17の領域A1の厚さがTである場合に、13.84≦W/T≦14.33が成立している。また、13.97≦W/T≦14.24が成立していることがより好ましい。
上記条件1〜条件5に加えて、領域A1〜A3の長辺方向の長さがLであり、領域A1の長辺方向の長さがRLである場合に、0.60≦RL/L≦0.95が成立し、かつ、領域A1の短辺方向の長さがRWである場合に、0.56≦RW/W≦0.95が成立していることが好ましい。更に、領域A1〜A3の長辺方向の長さがLであり、領域A1の長辺方向の長さがRLである場合に、0.60≦RL/L≦0.70が成立し、かつ、領域A1の短辺方向の長さがRWである場合に、0.56≦RW/W≦0.64が成立していることがより好ましい。ここで、長さRLは、領域A1において厚さがTmaxとなる点を通過し、長辺方向における領域A1の長さである。長さRWは、領域A1において厚さがTmaxとなる点を通過し、短辺方向における領域A1の長さである。
以下に、水晶振動子10の製造方法について図面を参照しながら説明する。
本実施形態に係る水晶片17及び水晶振動子10によれば、CI値を低減できる。より詳細には、図4及び図5に示すように、表面の中央から離れるにしたがって厚さが小さくなる断面形状を水晶片17が有している。これにより、水晶片17の主振動の振動エネルギーが、領域A1に閉じ込められるようになる。領域A1には励振電極100,101が設けられている。その結果、主振動が効率よく電気信号に変換され、励振電極100,101から電気信号が出力されるようになる。よって、水晶片17及び水晶振動子10によれば、CI値を低減できる。
厚さT:0.0464mm
長さL:0.800mm
長さRL:0.533mm
RW/W:0.64
(2)37.4MHz
厚さT:0.0447mm
長さL:0.800mm
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RW/W:0.64
(3)40.0MHz
厚さT:0.0418mm
長さL:0.800mm
長さRL:0.533mm
RW/W:0.64
以下に変形例に係る水晶振動子10aについて図面を参照しながら説明する。図13は、変形例に係る水晶振動子10aの断面構造図である。
以下に水晶片17を備えた水晶発振器300について図面を参照しながら説明する。図14は、水晶発振器300の断面構造図である。
本発明に係る水晶片及び水晶振動子は、水晶片17及び水晶振動子10に限らずその要旨の範囲内において変更可能である。
12:基板
14:金属キャップ
16:水晶振動片
17,17a,17b:水晶片
21:基板本体
22,26,40,42,44,46:外部電極
30:メタライズ膜
50:ろう材
60:サーミスタ
100,101:励振電極
300:水晶発振器
A1〜A5:領域
Claims (10)
- 板状をなしており、主面の法線方向から見たときに矩形状をなしているATカット型の水晶片であって、
前記主面の長辺が前記水晶片のZ'軸と実質的に平行であり、
前記主面の短辺が前記水晶片のX軸と実質的に平行であり、
前記水晶片の主振動の周波数が、36.0MHz以上40.0MHz以下であり、
前記水晶片が、前記主面の法線方向から見たときに該主面の中央を含む第1の領域と、
前記長辺が延在する長辺方向の両側において該第1の領域に隣接する第2の領域及び第3の領域と、前記短辺が延在する短辺方向の両側において該第1の領域に隣接する第4の領域及び第5の領域とを含んでおり、
前記第1の領域の厚さが実質的に均一であり、
前記第2の領域の厚さ及び前記第3の領域の厚さが前記第1の領域の厚さよりも小さく、及び/又は、前記第4の領域の厚さ及び前記第5の領域の厚さが該第1の領域の厚さよりも小さく、
前記第1の領域、前記第4の領域及び前記第5の領域の短辺方向の長さがWであり、前記第1の領域の厚さがTである場合に、13.84≦W/T≦14.33が成立していること、
を特徴とする水晶片。 - 13.97≦W/T≦14.24が成立していること、
を特徴とする請求項1に記載の水晶片。 - 前記第2の領域の厚さ及び前記第3の領域の厚さが前記第1の領域の厚さよりも小さく、かつ、前記第4の領域の厚さ及び前記第5の領域の厚さが該第1の領域の厚さよりも小さいこと、
を特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載の水晶片。 - 前記第2の領域及び前記第3の領域は、前記水晶片において前記長辺方向の両端に位置し、
前記第4の領域及び前記第5の領域は、前記水晶片において前記短辺方向の両端に位置していること、
を特徴とする請求項3に記載の水晶片。 - 前記水晶片の厚さは、前記主面の中央から前記長辺方向に離れるにしたがって小さくなり、かつ、前記主面の中央から前記短辺方向に離れるにしたがって小さくなっていること、
を特徴とする請求項4に記載の水晶片。 - 前記第1の領域、前記第2の領域及び前記第3の領域の長辺方向の長さがLであり、前記第1の領域の長辺方向の長さがRLである場合に、0.60≦RL/L≦0.95が成立し、
前記第1の領域の短辺方向の長さがRWである場合に、0.56≦RW/W≦0.95が成立していること、
を特徴とする請求項4又は請求項5のいずれかに記載の水晶片。 - 0.60≦RL/L≦0.70が成立し、
0.56≦RW/W≦0.64が成立していること、
を特徴とする請求項6に記載の水晶片。 - 請求項1ないし請求項7のいずれかに記載の水晶片を備えていること、
を特徴とする水晶振動子。 - 前記水晶片と、該水晶片の短辺に沿って並ぶ第1の外部電極及び第2の外部電極と、を備えている水晶振動片と、
板状の基板本体と、該基板本体の主面上に設けられている第3の外部電極及び第4の外部電極と、
を備えており、
前記第1の外部電極と前記第3の外部電極とが固定され、第2の外部電極と前記第4の外部電極とが固定されること、
を特徴とする請求項8に記載の水晶振動子。 - 前記基板本体上に設けられ、前記水晶振動片を覆うキャップを、
更に備えていること、
を特徴とする請求項9に記載の水晶振動子。
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