JP6580921B2 - Piezoelectric vibrating piece and piezoelectric vibrator - Google Patents
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Description
本発明は、圧電振動片および圧電振動子に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric vibrator.
携帯電話や携帯情報端末機器、電波時計等には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、例えば水晶を利用した圧電振動子が用いられている。従来、圧電振動子には、圧電振動片が実装用の導電性接着剤によってパッケージに固定された状態で格納される(例えば、特許文献1参照)。
また、近年では、圧電振動子への小型化の要求が高まっており、それに伴って圧電振動片の小型化が進んでいる。
For example, a piezoelectric vibrator using crystal is used as a time source, a control signal timing source, a reference signal source, and the like in a cellular phone, a portable information terminal device, a radio timepiece, and the like. Conventionally, a piezoelectric vibrator is stored in a piezoelectric vibrator in a state in which a piezoelectric vibrating piece is fixed to a package with a conductive adhesive for mounting (see, for example, Patent Document 1).
In recent years, there has been an increasing demand for miniaturization of piezoelectric vibrators, and along with this, miniaturization of piezoelectric vibrating reeds has progressed.
ところで、圧電振動片をパッケージに実装する際、導電性接着剤等の実装部材は、ディスペンサノズルから供給される。しかしながら、圧電振動片の小型化に対応して導電性接着剤の塗布面積を小さくするためにディスペンサノズルを小径化すると、実装部材の詰まり等が生じやすくなる。しかし、ディスペンサノズルの小径化は難しく、その結果として実装部材の塗布面積のさらなる縮小化が困難となっている。 By the way, when the piezoelectric vibrating piece is mounted on the package, a mounting member such as a conductive adhesive is supplied from the dispenser nozzle. However, if the diameter of the dispenser nozzle is reduced in order to reduce the application area of the conductive adhesive corresponding to the miniaturization of the piezoelectric vibrating piece, the mounting member is likely to be clogged. However, it is difficult to reduce the diameter of the dispenser nozzle, and as a result, it is difficult to further reduce the application area of the mounting member.
このため、圧電振動片の小型化が進むにしたがい、圧電振動片の表面における実装部材の塗布面積の占める割合が増加する。これにより実装部材の濡れ広がりに伴う、実装部材の塗布面積のばらつき増加や、実装部材の励振電極近傍への付着等が生じる。このように、塗布面積のばらつきが増加すると、これに伴い振動部の実寸法(振動部において実装部材が接触しない領域の寸法、又はすべり振動が生じる領域の寸法)がばらつくので、その結果、所望の振動特性を得ることが困難になるといった課題がある。また、振動部の励振電極近傍に実装部材が付着すると、クリスタルインピーダンス(以下、CI値)の増加や不要振動の発生等が引き起こされる。即ち、従来技術では、小型化された圧電振動片において、優れた振動特性を安定的に確保するという点で課題がある。 For this reason, as the size of the piezoelectric vibrating piece is reduced, the proportion of the mounting area of the mounting member on the surface of the piezoelectric vibrating piece increases. As a result, the variation in the application area of the mounting member, the adhesion of the mounting member to the vicinity of the excitation electrode, and the like occur as the mounting member wets and spreads. As described above, when the variation in the coating area increases, the actual size of the vibrating portion (the size of the region where the mounting member does not contact or the size of the region where the sliding vibration occurs in the vibrating portion) varies accordingly. There is a problem that it becomes difficult to obtain the vibration characteristics. Further, when the mounting member adheres to the vicinity of the excitation electrode of the vibration part, an increase in crystal impedance (hereinafter referred to as a CI value), generation of unnecessary vibration, or the like is caused. That is, the conventional technique has a problem in that excellent vibration characteristics are stably secured in a miniaturized piezoelectric vibrating piece.
そこで本発明は、優れた振動特性を備える小型な圧電振動片および圧電振動子を安定的に提供するものである。 Accordingly, the present invention stably provides a small piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric vibrator having excellent vibration characteristics.
本発明の圧電振動片は、矩形板状の振動部と、前記振動部を実装するための一対のマウント部と、を有する圧電板を備え、前記一対のマウント部は、前記圧電板の面方向に沿って前記振動部から突出している、ことを特徴とする。
本発明によれば、マウント部が振動部から突出しているため、圧電振動片を実装する際に、導電性接着剤等の実装部材が、マウント部から振動部へ濡れ広がる量を抑制できる。これにより、圧電振動片の小型化に伴って圧電振動片の表面における実装部材の塗布面積が占める割合が増加する場合であっても、塗布面積のばらつきを低減でき、圧電振動片の実寸法のばらつきを抑えることができるため、所望の振動特性を有する圧電振動片を安定的に得ることが可能になる。また、平面視においてマウント部が振動部の領域に形成されず、振動部に隣接した領域に形成されており、即ち、振動部とは独立した部分として形成されるので、濡れ広がった実装部材が励振電極近傍に付着しにくくなり、CI値の増加や不要振動の発生等を抑制できる。即ち、優れた振動特性を備える小型な圧電振動片を安定的に提供することが可能になる。
A piezoelectric vibrating piece according to the present invention includes a piezoelectric plate having a rectangular plate-like vibrating portion and a pair of mount portions for mounting the vibrating portion, and the pair of mount portions are in a plane direction of the piezoelectric plate. It protrudes from the said vibration part along, It is characterized by the above-mentioned.
According to the present invention, since the mount portion protrudes from the vibration portion, it is possible to suppress the amount of the mounting member such as a conductive adhesive that spreads from the mount portion to the vibration portion when mounting the piezoelectric vibrating piece. As a result, even when the proportion of the application area of the mounting member on the surface of the piezoelectric vibrating piece increases with the miniaturization of the piezoelectric vibrating piece, variation in the application area can be reduced, and the actual size of the piezoelectric vibrating piece can be reduced. Since variations can be suppressed, a piezoelectric vibrating piece having desired vibration characteristics can be stably obtained. In addition, since the mount portion is not formed in the region of the vibration portion in a plan view but is formed in a region adjacent to the vibration portion, that is, formed as a portion independent of the vibration portion, It becomes difficult to adhere to the vicinity of the excitation electrode, and an increase in CI value, generation of unnecessary vibration, and the like can be suppressed. That is, it is possible to stably provide a small piezoelectric vibrating piece having excellent vibration characteristics.
上記の圧電振動片において、前記一対のマウント部は、前記振動部の平面視における角部に形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、振動部に形成される励振電極と、マウント部との距離が長くなる。これにより、マウント部への振動の伝搬距離が長くなるため、マウント部からパッケージ側へ振動エネルギーが漏れる、所謂振動漏れを低減できる。よって、圧電振動片を小型化した場合でも、CI値を低減し、さらにはマウント部において生じる不要振動を抑制することができる。したがって、より優れた振動特性を備える小型な圧電振動片が得られる。
In the above-described piezoelectric vibrating piece, the pair of mount portions are formed at corner portions in plan view of the vibrating portion.
According to the present invention, the distance between the excitation electrode formed on the vibration part and the mount part is increased. Thereby, since the propagation distance of the vibration to the mount part becomes long, so-called vibration leakage in which vibration energy leaks from the mount part to the package side can be reduced. Therefore, even when the piezoelectric vibrating piece is downsized, it is possible to reduce the CI value and further suppress unnecessary vibration generated in the mount portion. Therefore, a small piezoelectric vibrating piece having more excellent vibration characteristics can be obtained.
上記の圧電振動片において、前記一対のマウント部と前記振動部との間に段差が形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、圧電振動片を実装する際に、マウント部と振動部との間の段差により、実装部材がマウント部の主面から濡れ広がって振動部に付着することを防止できる。これにより、圧電振動片の振動特性のばらつきを抑制できる。したがって、より優れた振動特性を備える圧電振動片が得られる。
In the above-described piezoelectric vibrating piece, a step is formed between the pair of mount portions and the vibrating portion.
According to the present invention, when the piezoelectric vibrating piece is mounted, it is possible to prevent the mounting member from spreading from the main surface of the mount portion and adhering to the vibrating portion due to the step between the mount portion and the vibration portion. Thereby, the dispersion | variation in the vibration characteristic of a piezoelectric vibrating piece can be suppressed. Therefore, a piezoelectric vibrating piece having more excellent vibration characteristics can be obtained.
上記の圧電振動片において、前記振動部は、平面視長方形状に形成され、前記一対のマウント部は、前記振動部における長手方向の両端部に形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、一対のマウント部同士の間隔を広く設けることができる。これにより、それぞれのマウント部の実装部材同士が接触して短絡することを防止できるとともに、実装部材の塗布が容易になるため、圧電振動片の実装作業を効率よく行うことが可能となる。
In the above-described piezoelectric vibrating piece, the vibration part is formed in a rectangular shape in plan view, and the pair of mount parts are formed at both ends in the longitudinal direction of the vibration part.
According to the present invention, the gap between the pair of mount portions can be widely provided. Accordingly, it is possible to prevent the mounting members of the respective mounting portions from coming into contact with each other and short-circuiting them, and it becomes easy to apply the mounting members, so that the mounting work of the piezoelectric vibrating reed can be performed efficiently.
上記の圧電振動片において、前記圧電板は、ATカット水晶基板により形成され、前記圧電板の前記長手方向は、前記ATカット水晶基板のZ´軸方向に沿い、前記一対のマウント部は、Z´軸方向に沿って配置されている、ことを特徴とする。
ATカット水晶基板の主振動モードである厚みすべり振動は、X軸方向に大きく変位する振動である。本発明によれば、一対のマウント部が振動部の変位が大きい方向(X軸方向)に直交する方向に沿って配置されているため、マウント部は振動部のX軸方向の変位を妨げない。これにより、マウント部において不要振動が発生することを抑制できる。したがって、より優れた振動特性を備える圧電振動片が得られる。
In the piezoelectric vibrating piece, the piezoelectric plate is formed of an AT-cut quartz substrate, the longitudinal direction of the piezoelectric plate is along the Z′-axis direction of the AT-cut quartz substrate, and the pair of mount portions are Z It is arranged along the 'axis direction.
The thickness shear vibration, which is the main vibration mode of the AT-cut quartz substrate, is a vibration that is greatly displaced in the X-axis direction. According to the present invention, since the pair of mount portions are arranged along the direction orthogonal to the direction in which the displacement of the vibration portion is large (X-axis direction), the mount portion does not hinder the displacement of the vibration portion in the X-axis direction. . Thereby, generation | occurrence | production of an unnecessary vibration can be suppressed in a mount part. Therefore, a piezoelectric vibrating piece having more excellent vibration characteristics can be obtained.
本発明の圧電振動子は、上記の圧電振動片と、前記圧電振動片の前記マウント部が実装されるパッケージと、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、上述した圧電振動片を備えているので、優れた振動特性を備える小型な圧電振動子が得られる。
A piezoelectric vibrator according to the present invention includes the above-described piezoelectric vibrating piece and a package on which the mount portion of the piezoelectric vibrating piece is mounted.
According to the present invention, since the above-described piezoelectric vibrating piece is provided, a small piezoelectric vibrator having excellent vibration characteristics can be obtained.
上記の圧電振動子において、前記圧電振動片の前記マウント部と前記パッケージとの間に配置され、前記マウント部を前記パッケージに実装するための実装部材を有し、前記実装部材は、前記マウント部のみに接触している、ことを特徴とする。
本発明によれば、実装部材が振動部の振動を阻害することを防止できる。このため、圧電振動子は、CI値を低減でき、より優れた振動特性が得られる。
The piezoelectric vibrator includes a mounting member that is disposed between the mount portion of the piezoelectric vibrating piece and the package, and that mounts the mount portion on the package. The mounting member includes the mount portion. It touches only, It is characterized by the above-mentioned.
According to the present invention, it is possible to prevent the mounting member from inhibiting the vibration of the vibration portion. For this reason, the piezoelectric vibrator can reduce the CI value and obtain better vibration characteristics.
上記の圧電振動子において、前記実装部材は、前記マウント部の主面と前記マウント部の側面とに接触している、ことを特徴とする。
本発明によれば、圧電振動片は、実装部材により少なくとも2方向から固定されるので、圧電振動片とパッケージとの固着強度を向上させることができる。このため、実装部材による固着部において生じる不要振動を抑制でき、圧電振動片の振動を安定させることができる。したがって、より優れた振動特性を備える圧電振動子が得られる。
In the above piezoelectric vibrator, the mounting member is in contact with a main surface of the mount portion and a side surface of the mount portion.
According to the present invention, since the piezoelectric vibrating piece is fixed from at least two directions by the mounting member, the fixing strength between the piezoelectric vibrating piece and the package can be improved. For this reason, the unnecessary vibration which arises in the adhering part by a mounting member can be suppressed, and the vibration of a piezoelectric vibrating piece can be stabilized. Therefore, a piezoelectric vibrator having more excellent vibration characteristics can be obtained.
本発明によれば、優れた振動特性を備える小型な圧電振動片および圧電振動子を安定的に供給することができる。 According to the present invention, a small piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric vibrator having excellent vibration characteristics can be stably supplied.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図の構成を説明する際には、XY´Z´座標系を用いる。このXY´Z´座標系における各軸は、後述する水晶の結晶軸と以下の関係を有している。即ち、X軸が電気軸であり、Z´軸が光学軸であるZ軸に対してX軸周りに35度15分だけ傾いた軸であり、Y´軸がX軸およびZ´軸に直交する軸である。また、X軸方向、Y´軸方向およびZ´軸方向は、図中矢印方向を+方向とし、矢印とは反対の方向を−方向として説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In describing the configuration of each figure, an XY′Z ′ coordinate system is used. Each axis in the XY′Z ′ coordinate system has the following relationship with the crystal axis of crystal described later. That is, the X-axis is an electrical axis, the Z′-axis is an axis inclined by 35
[第1実施形態]
最初に、第1実施形態の圧電振動片および圧電振動子について説明する。
図1は、第1実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
図1に示すように、圧電振動片10は、圧電板11と、マウント電極31,32と、励振電極34と、を備える。
圧電板11は、ATカット水晶基板により形成されている。ここで、ATカットは、人工水晶の結晶軸である電気軸(X軸)、機械軸(Y軸)および光学軸(Z軸)の3つの結晶軸のうち、Z軸に対してX軸周りに35度15分だけ傾いた方向(Z´軸方向)に切り出す加工手法である。ATカットによって切り出された圧電板11を有する圧電振動片10は、周波数温度特性が安定しており、構造や形状が単純で加工が容易であり、CI値が低いという利点がある。圧電板11は、Y´軸方向を厚さ方向とし、一様な厚さに形成され、Y´軸方向の両面に主面11A,11Bを有している。
[First Embodiment]
First, the piezoelectric vibrating piece and the piezoelectric vibrator of the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a plan view of the piezoelectric vibrating piece according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the piezoelectric vibrating
The
圧電板11は、矩形板状の振動部12と、振動部12を実装するための一対のマウント部14,15と、を有する。
振動部12は、平面視長方形状であって、長手方向がZ´軸方向に沿うように形成されている。振動部12には、圧電板11の一方主面11A上に形成された一方の励振電極34Aと、他方主面11B上に形成された他方の励振電極34Bと、が形成されている。一方の励振電極34Aは、振動部12の平面視略中央において、矩形状に形成されている。他方の励振電極34Bは、平面視において一方主面11A上に形成された一方の励振電極34Aと重なるように形成されている。
The
The
一対のマウント部14,15は、振動部12の長手方向(Z´軸方向)の両端部において振動部12と一体的に形成され、振動部12から突出するように配置されている。
第1マウント部14は、振動部12の平面視略中央から見て+Z´方向側の端部におけるX方向略中央に配置されている。第1マウント部14は、平面視矩形状に形成され、振動部12の+Z´方向に面する側面と接するように配置されている。
The pair of
The
第1マウント部14は、第1マウント電極31A,31Bを有する。一方の第1マウント電極31Aは、一方主面11A上に形成され、一方の励振電極34Aに対して引き回し配線36Aを介して接続されている。他方の第1マウント電極31Bは、他方主面11B上に形成されている。
一方の第1マウント電極31Aと、他方の第1マウント電極31Bとは、第1マウント部14の側面に形成された第1側面電極37を介して相互に接続されている。第1マウント部14の表面は、第1マウント電極31A,31Bおよび第1側面電極37により形成されている。
The
One
第2マウント部15は、振動部12の平面視略中央から見て−Z´方向側の端部におけるX方向略中央に配置されている。第2マウント部15は、平面視矩形状に形成され、振動部12の−Z´方向に面する側面と接するように配置されている。
The
第2マウント部15は、第2マウント電極32A,32Bを有する。一方の第2マウント電極32Aは、一方主面11A上に形成されている。他方の第2マウント電極32Bは、他方主面11B上に形成され、他方の励振電極34Bに対して引き回し配線36Bを介して接続されている。
一方の第2マウント電極32Aと、他方の第2マウント電極32Bとは、第2マウント部15の側面に形成された第2側面電極38を介して相互に接続されている。第2マウント部15の表面は、第2マウント電極32A,32Bおよび第2側面電極38により形成されている。
The
One
次いで、圧電振動片10を備える圧電振動子1について説明する。
図2は、第1実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。図3は、図2のIII−III線における断面図である。なお、図3では、わかりやすくするためにマウント電極31,32の膜厚を誇張して図示している(以下の断面図および側面図についても同様)。
図2に示すように、本実施形態の圧電振動子1は、パッケージ5のキャビティCの内部に圧電振動片10を収容したものである。パッケージ5は、ベース基板2とリッド基板3とを重ね合わせて形成されている。
Next, the
FIG. 2 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator according to the first embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. In FIG. 3, the film thicknesses of the
As shown in FIG. 2, the
ベース基板2は、矩形板状に形成された底壁部2aと、底壁部2aの周縁部から立設された側壁部2bと、を備えている。底壁部2aおよび側壁部2bは、セラミック材料等により形成されている。
キャビティCの内部における底壁部2aの表面には、一対の内部電極7が形成されている。一対の内部電極7は、所定方向に離間して形成されている。また、キャビティCの外部における底壁部2aの表面には、一対の外部電極(不図示)が形成されている。そして、底壁部2aを厚さ方向に貫通する貫通電極(不図示)により、内部電極7と外部電極とが接続されている。なお、貫通電極で接続するのではなく、セラミック層の層間に形成される層間電極によって、内部電極と外部電極とを接続する構成であってもよい。
リッド基板3は、セラミック材料や金属材料等により、矩形板状に形成されている。リッド基板3の周縁部は、ベース基板2の側壁部2bの端面に接着されている。そして、ベース基板2の底壁部2aおよび側壁部2bとリッド基板3とで囲まれた領域に、キャビティCが形成されている。
The
A pair of
The
図3に示すように、キャビティCの内部には、圧電振動片10が収容されている。圧電振動片10は、導電性接着剤等の実装部材9を介して、ベース基板2の底壁部2aに実装される。より具体的には、ベース基板2の底壁部2aに形成された一対の内部電極7に対して、圧電振動片10の一対のマウント部14,15が有する第1マウント電極31および第2マウント電極32が実装部材9を介して実装される。このとき、実装部材9は、一対のマウント部14,15に接触する。これにより、圧電振動片10は、パッケージ5に機械的に保持されると共に、第1マウント電極31および第2マウント電極32と内部電極7とがそれぞれ導通された状態となっている。
As shown in FIG. 3, the piezoelectric vibrating
このように、本実施形態の圧電振動片10は、矩形板状の振動部12と、一対のマウント部14,15と、を有する圧電板11を備えている。一対のマウント部14,15は、圧電板11の面方向(XZ´平面方向)に沿って振動部12から突出している。即ち、平面視で振動部12の領域内にマウント部14、15が形成されているのではなく、振動部12に隣接する領域、即ち、振動部12とは独立した部分にマウント部14、15が形成されている。
この構成によれば、マウント部14,15が振動部12から突出しているため、圧電振動片10を実装する際に、例えば導電性接着剤等の実装部材9がマウント部14,15から振動部12へ濡れ広がる量を抑制できる。これにより、圧電振動片10の小型化に伴って圧電振動片10の表面における実装部材9の塗布面積が占める割合が増加する場合であっても、塗布面積のばらつきを低減でき、圧電振動片10の実寸法のばらつきを抑えることができるため、所望の振動特性を有する圧電振動片10を安定的に得ることが可能になる。また、平面視においてマウント部14,15が振動部12の領域に形成されず、振動部12に隣接した領域に形成されており、即ち、振動部12とは独立した部分として形成されるので、濡れ広がった実装部材9が励振電極34近傍に付着しにくくなり、CI値の増加や不要振動の発生等を抑制できる。即ち、優れた振動特性を備える小型な圧電振動片10を安定的に提供することが可能になる。
As described above, the piezoelectric vibrating
According to this configuration, since the
また、一対のマウント部14,15は、振動部12における長手方向(Z´軸方向)の両端部に形成されているため、一対のマウント部14,15同士の間隔を広く設けることができる。これにより、それぞれのマウント部14,15の実装部材9同士が接触して短絡することを防止できるとともに、実装部材9の塗布が容易になるため、圧電振動片10の実装作業を効率よく行うことが可能となる。
In addition, since the pair of
また、圧電板11は、ATカット水晶基板により形成され、圧電板11の長手方向は、Z´軸方向に沿い、一対のマウント部14,15は、Z´軸方向に沿って配置されている。
ここで、ATカット水晶基板の主振動モードである厚みすべり振動は、X軸方向に大きく変位する振動である。このため、一対のマウント部14,15を振動部12の変位が大きい方向(X軸方向)に直交する方向に沿って配置することで、マウント部14,15は振動部12のX軸方向の変位を妨げない。これにより、圧電振動片10では、マウント部14,15における不要振動の発生が抑制される。また、CI値を低下させることも可能になる。
The
Here, the thickness shear vibration, which is the main vibration mode of the AT-cut quartz substrate, is a vibration that is greatly displaced in the X-axis direction. For this reason, the
また、本実施形態の圧電振動子1は、圧電振動片10と、圧電振動片10のマウント部14,15が実装されるパッケージ5と、を備えているため、優れた振動特性を備える小型な圧電振動子1が得られる。
また、実装部材9は、マウント部14,15のみに付着しているため、実装部材9が振動部12の振動を阻害することを防止できる。このため、圧電振動子1は、CI値を低減でき、より優れた振動特性が得られる。
In addition, since the
Further, since the mounting
[第1実施形態の変形例]
次に、第1実施形態の変形例の圧電振動子101について説明する。
図4は、第1実施形態の変形例に係る圧電振動子の断面図であり、図2のIII−III線に相当する部分における断面図である。
図3に示す第1実施形態の圧電振動子1では、実装部材9を圧電振動片10のマウント部14,15の主面のみに接触させている。これに対して、図4に示す圧電振動子101では、実装部材9を圧電振動片10のマウント部14,15の主面と側面とに接触させている点で、第1実施形態と異なっている。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
[Modification of First Embodiment]
Next, a
FIG. 4 is a cross-sectional view of a piezoelectric vibrator according to a modification of the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along a line III-III in FIG.
In the
図4に示すように、圧電振動子101は、圧電振動片10が実装部材9を介してパッケージ5に実装されている。圧電振動子101では、実装部材9をマウント部14,15における他方主面11B上から、マウント部14,15の側面14a,15aに亘って接触している。
As shown in FIG. 4, in the
このように、本変形例の圧電振動子101は、マウント部14,15における他方主面11Bと、マウント部14,15の側面14a,15aとに接触する実装部材9を有する。この構成によれば、圧電振動片10は、実装部材9により少なくとも2方向から固定されるので、圧電振動片10とパッケージ5との固着強度を向上させることができる。このため、実装部材9による固着部において生じる不要振動を抑制でき、圧電振動片10の振動を安定させることができる。
As described above, the
[第2実施形態]
次に第2実施形態の圧電振動片210について説明する。
図5は、第2実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
図5に示す第2実施形態の圧電振動片210は、一対のマウント部214,215が振動部12の角部に形成されている点で、第1実施形態の圧電振動片10と異なっている。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, the piezoelectric vibrating
FIG. 5 is a plan view of the piezoelectric vibrating piece according to the second embodiment.
The piezoelectric vibrating
図5に示すように、圧電振動片210は、振動部12の角部に形成された1対のマウント部214,215を有する。
一対のマウント部214,215は、振動部12の長手方向(Z´軸方向)の一端部であって、短手方向(X軸方向)の両端部に形成されている。
第1マウント部214は、振動部12の(+X,+Z´)方向に位置する角部において、振動部12の+X方向に面する側面と接するように配置されている。第1マウント部214は、両主面211A,211B上の第1マウント電極231と、側面上の第1側面電極237と、を有する。第1マウント部214の表面は、第1マウント電極231および第1側面電極237により形成されている。
As shown in FIG. 5, the piezoelectric vibrating
The pair of
The
第2マウント部215は、振動部12の(−X,+Z´)方向に位置する角部において、振動部12の−X方向に面する側面と接するように配置されている。第2マウント部215は、両主面211A,211B上の第2マウント電極232と、側面上の第2側面電極238と、を有する。第2マウント部215の表面は、第2マウント電極232および第2側面電極238により形成されている。
The
このように、本実施形態の圧電振動片210は、一対のマウント部214,215が、振動部12の平面視における角部に形成されている。
この構成によれば、振動部12に形成される励振電極34と、マウント部214,215との距離が長くなる。これによりマウント部214,215への振動の伝搬距離が長くなるため、マウント部214,215からパッケージ側へ振動エネルギーが漏れる、所謂振動漏れを低減できる。よって、圧電振動片210が小型化した場合でも、CI値を低減し、さらにはマウント部214,215において生じる不要振動を抑制することができる。
As described above, in the piezoelectric vibrating
According to this configuration, the distance between the
なお、一対のマウント部214,215の形成位置は、図5に示す位置に限定されるものではない。
図6および図7は、第2実施形態に係る他の圧電振動片の平面図である。
図6に示すように、一対のマウント部214,215は、振動部12の長手方向(Z´軸方向)の一端部であって、短手方向(X軸方向)の両端部における、+Z´方向に面する側面と接するように配置されていてもよい。
また、図7に示すように、一対のマウント部214,215は、振動部12の平面視における対角部にそれぞれ配置されていてもよい。
In addition, the formation position of a pair of
6 and 7 are plan views of other piezoelectric vibrating reeds according to the second embodiment.
As shown in FIG. 6, the pair of
In addition, as shown in FIG. 7, the pair of
[第2実施形態の変形例]
次に、第2実施形態の変形例の圧電振動片310について説明する。
図8は、第2実施形態の変形例に係る圧電振動片の平面図である。
図8に示す変形例では、一対のマウント部214,215が振動部12の+X側に配置されている点で、第2実施形態と異なっている。なお、第2実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
[Modification of Second Embodiment]
Next, a piezoelectric vibrating
FIG. 8 is a plan view of a piezoelectric vibrating piece according to a modification of the second embodiment.
The modification shown in FIG. 8 is different from the second embodiment in that the pair of
図8に示すように、圧電振動片310は、振動部12の+X側であって、長手方向(Z´軸方向)の両端部に形成された一対のマウント部214,215を有する。
第1マウント部214は、振動部12の(+X,+Z´)方向に位置する角部おいて、振動部12の+X方向に面する側面と接するように配置されている。第2マウント部215は、振動部12の(+X,−Z´)方向に位置する角部において、振動部12の+X方向に面する側面と接するように配置されている。
As shown in FIG. 8, the piezoelectric vibrating
The
圧電板211をウェットエッチングにより形成すると、圧電板211の側面には、水晶結晶のエッチング異方性により、主面に対して90度未満の角度で傾斜した傾斜面が形成される。さらに、圧電板211の+X方向に面する側面に形成される傾斜面は、−X方向に面する側面に形成される傾斜面よりも、圧電板211の主面に対する傾斜角が水晶結晶の異方性により小さくなる。このため、圧電板211の+X方向に面する側面は、−X方向に面する側面よりも、緩やかな傾斜で形成された断面視先細り形状となる。
When the
ここで、振動部12の励振電極34において励振され、X軸方向に伝搬した振動は、振動部12のX軸方向両端部において、断面視先細り形状により減衰する。この際、断面視形状がより緩やかな傾斜で形成された振動部12の+X方向に面する側面のほうが、−X方向に面する側面よりも振動減衰効果が高くなる。
Here, the vibration excited in the
振動部12の外形形状は、マウント部214,215を一体的に形成することで、所望の形状が得られない場合がある。より具体的には、振動部12は、その形成時において、振動部12の周端部のうちマウント部214,215近傍の端部にエッチング残り等が発生し、凹凸状に形成される。このため、振動部12の形状が乱れた部分において、不要振動が発生しやすくなる。
本変形例の圧電振動片310では、一対のマウント部214,215を振動部12の+X側に配置しているため、振動部12の+X側の端部の形状が乱れた場合でも、振動部12から伝搬した振動を高効率で減衰でき、不要振動の発生を抑制できる。
The outer shape of the
In the piezoelectric vibrating
[第3実施形態]
次に第3実施形態の圧電振動片410について説明する。
図9は、第3実施形態に係る圧電振動片を+X方向から見た側面図である。
図3に示す第1実施形態の圧電振動片10は、マウント部14,15が振動部12と同じ厚さで形成されている。これに対して、図9に示す第3実施形態の圧電振動片410は、マウント部414,415が振動部412よりも厚く形成されている点で、第1実施形態と異なっている。即ち、振動部412とマウント部414,415との間には段差が形成されている。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, the piezoelectric vibrating
FIG. 9 is a side view of the piezoelectric vibrating piece according to the third embodiment viewed from the + X direction.
In the piezoelectric vibrating
図9に示すように、圧電板411は、振動部412よりも厚く形成された第1マウント部414および第2マウント部415を有する。
第1マウント部414は、平面視矩形状に形成されている。第1マウント部414は、振動部412における一方主面411Aよりも一段高く、かつ振動部412における他方主面411Bよりも一段高く形成されている。第1マウント部414は、両主面が振動部412における両主面411A,411Bと平行に形成されている。
第1マウント部414の表面は、両主面に形成された第1マウント電極431と、側面に形成された第1側面電極437とにより形成されている。また、第1マウント部414の+Y´方向に面する主面上の第1マウント電極431は、一方の励振電極34Aに対して引き回し配線436Aを介して接続されている。
As shown in FIG. 9, the
The
The surface of the
第2マウント部415は、平面視矩形状に形成されている。第2マウント部415は、第1マウント部414と同様に、振動部412における一方主面411Aよりも一段高く、かつ振動部412における他方主面411Bよりも一段高く形成されている。第2マウント部415は、両主面が振動部412における両主面411A,411Bと平行に形成されている。
第2マウント部415の表面は、両主面に形成された第2マウント電極432と、側面に形成された第2側面電極438とにより形成されている。また、第2マウント部415の−Y´方向に面する主面上の第2マウント電極432は、他方の励振電極34Bに対して引き回し配線436Bを介して接続されている。
The
The surface of the
このように、本実施形態の圧電振動片410は、一対のマウント部414,415が、振動部412のうち一対のマウント部414,415の周囲における領域よりも厚く形成されている。
この構成によれば、圧電振動片410を実装する際に、振動部412の主面よりも一段高いマウント部414,415の主面に実装部材9を接触させることで、マウント部414,415と振動部412との間の段差により、実装部材9がマウント部414,415の主面から濡れ広がって振動部412に付着することを防止できる。これにより、圧電振動片410の振動特性のばらつきを抑制できる。
As described above, in the piezoelectric vibrating
According to this configuration, when the piezoelectric vibrating
なお、本実施形態では、圧電振動片410の振動部412が一様な厚さに形成されているが、これに限定されるものではなく、振動部のうち一対のマウント部の周囲における領域が、一対のマウント部414,415よりも薄く形成されていればよい。
図10は、第3実施形態に係る他の圧電振動片を+X方向から見た側面図である。
図10に示すように、圧電振動片510は、振動部512が圧電板511の両主面511A,511Bから突出した厚肉部512aを有する、いわゆるメサ形状の圧電振動片であってもよい。この場合、厚肉部512aおよびマウント部414,415は、それぞれが独立して圧電板511の両主面511A,511Bから厚さ方向(Y´方向)に突出するように形成されている。これにより圧電振動片510は、上記の作用効果に加えて、振動エネルギーを厚肉部512a内に閉じ込め、マウント部414,415へ振動が伝搬することを抑制できる。
In the present embodiment, the vibrating
FIG. 10 is a side view of another piezoelectric vibrating piece according to the third embodiment viewed from the + X direction.
As shown in FIG. 10, the piezoelectric vibrating
なお、図10に示す圧電振動片510においては、厚肉部512aおよびマウント部414,415の高さは特に限定されないが、厚肉部512aおよびマウント部414,415を同じ高さとすることが好ましい。この構成によれば、厚肉部512aとマウント部414,415とを、圧電板511の形成時に同時に形成できるため、製造工程を簡略化できる。
また、図10に示す圧電振動片510では、厚肉部512aの主面が圧電板511の両主面511A,511Bから一段高くなるように形成されているが、厚肉部の主面は、圧電板511の両主面511A,511Bから多段に高くなるように形成されてもよい。
In the piezoelectric vibrating
Further, in the piezoelectric vibrating
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、振動部が平板状の圧電振動片や、いわゆるメサ型の圧電振動片を用いているが、これに限定されず、例えばいわゆるベベル型やコンベックス型の圧電振動片を用いてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, in the above-described embodiment, the vibrating portion uses a flat plate-like piezoelectric vibrating piece or a so-called mesa-type piezoelectric vibrating piece. However, the present invention is not limited to this. For example, a so-called bevel type or convex type piezoelectric vibrating piece is used. It may be used.
また、上記実施形態の圧電振動子1,101では、圧電振動片10の他方主面11B上に実装部材9を接触させているが、これに限定されず、一方主面11A上に実装部材9を接触させてもよい。
In the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、上面視におけるマウント部の形状を矩形状として説明したが、マウント部の形状はこれに限られるものではない。例えば、上面視として平行四辺形状に形成されていてもよい。そして、平行四辺形状の先端部分において、実装部材9によって実装されていると好適である。
For example, in the above embodiment, the shape of the mount portion in the top view is described as a rectangular shape, but the shape of the mount portion is not limited to this. For example, it may be formed in a parallelogram shape when viewed from above. And it is suitable when it mounts with the mounting
また、水晶ウェハに対してエッチング技術によって圧電振動片を複数個形成し、該ウェハから各々の圧電振動片を折り取る際に、矩形状、又は平行四辺形状に形成されたマウント部の先端部分で折り取ってもよい。即ち、マウント部の先端と水晶ウェハとが接続されているように、水晶ウェハに対してエッチング加工を施してもよい。 In addition, when a plurality of piezoelectric vibrating pieces are formed on a quartz wafer by an etching technique and each piezoelectric vibrating piece is folded from the wafer, the tip of the mount portion formed in a rectangular shape or a parallelogram shape is used. It may be broken off. That is, the crystal wafer may be etched so that the tip of the mount portion and the crystal wafer are connected.
さらに、上記実施形態では、水晶の結晶軸のZ´軸方向を圧電板の長手方向としていたが、水晶の結晶軸のX軸方向を長手方向とする構成であってもよい。この場合は、−X軸側において、+Z´軸側、−Z´軸側の両端部に、圧電板の面方向に突出する矩形状又は平行四辺形状のマウント部が形成されていればよい。 Furthermore, in the above embodiment, the Z′-axis direction of the crystal axis of the crystal is the longitudinal direction of the piezoelectric plate, but the X-axis direction of the crystal axis of the crystal may be the longitudinal direction. In this case, on the −X axis side, the rectangular or parallelogram-shaped mounts that protrude in the surface direction of the piezoelectric plate may be formed at both ends of the + Z ′ axis side and the −Z ′ axis side.
また、上述した厚肉部は、圧電板の両主面の少なくとも一方の主面に形成されていてもよい。さらに、メサ部として、複数段の厚肉部が形成される構成であってもよい。その場合、複数段の厚肉部の最下面から最上面との高さとマウント部の厚みとを同じにしてもよい。 Moreover, the thick part mentioned above may be formed in at least one main surface of the both main surfaces of a piezoelectric plate. Further, the mesa portion may be configured such that a plurality of thick portions are formed. In that case, the height from the lowermost surface to the uppermost surface of the plurality of thick portions may be the same as the thickness of the mount portion.
また、マウント部が突出部によって形成されている場合、実装部材は、マウント部の主面(裏面)のみならず、外側側面、内側側面の少なくとも一方に付着していればよい。これにより、マウント部における実装強度をさらに高めることが可能になる。 Further, when the mount portion is formed by the protruding portion, the mounting member may be attached to at least one of the outer side surface and the inner side surface as well as the main surface (back surface) of the mount portion. Thereby, the mounting strength in the mount part can be further increased.
1,101…圧電振動子 5…パッケージ 9…実装部材 10,210,310,410,510…圧電振動片 11,211,411,511…圧電板 12,412,512…振動部 14,15,214,215,414,415…マウント部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101 ...
Claims (7)
前記一対のマウント部は、前記圧電板の主面方向に沿って前記振動部から突出し、さらに前記圧電板の両主面から厚さ方向に突出するように形成され、
前記圧電板は両主面から突出した厚肉部を有し、
前記厚肉部と前記一対のマウント部が同じ高さである、
ことを特徴とする圧電振動片。 A piezoelectric plate having a rectangular plate-like vibration part and a pair of mount parts for mounting the vibration part;
The pair of mounting portions projects from the vibrating unit along the main surface direction of the piezoelectric plate, are formed so as to further protrude in the thickness direction from both main surfaces of said piezoelectric plate,
The piezoelectric plate has a thick portion protruding from both main surfaces,
The thick part and the pair of mount parts are the same height,
A piezoelectric vibrating piece characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片。 The pair of mount parts are formed at corners in plan view of the vibration part,
The piezoelectric vibrating piece according to claim 1.
前記一対のマウント部は、前記振動部における長手方向の両端部に形成されている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の圧電振動片。 The vibration part is formed in a rectangular shape in plan view,
The pair of mount parts are formed at both ends in the longitudinal direction of the vibration part,
The piezoelectric vibrating piece according to claim 1 or 2 , wherein
前記圧電板の前記長手方向は、前記ATカット水晶基板のZ´軸方向に沿い、
前記一対のマウント部は、Z´軸方向に沿って配置されている、
ことを特徴とする請求項3に記載の圧電振動片。 The piezoelectric plate is formed of an AT cut quartz substrate,
The longitudinal direction of the piezoelectric plate is along the Z′-axis direction of the AT-cut quartz substrate,
The pair of mount portions are arranged along the Z′-axis direction.
The piezoelectric vibrating piece according to claim 3 .
前記圧電振動片の前記マウント部が実装されるパッケージと、を備える、
ことを特徴とする圧電振動子。 The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 4 ,
A package on which the mount portion of the piezoelectric vibrating piece is mounted,
A piezoelectric vibrator characterized by that.
前記実装部材は、前記マウント部のみに接触している、
ことを特徴とする請求項5に記載の圧電振動子。 A mounting member disposed between the mount portion of the piezoelectric vibrating piece and the package, and for mounting the mount portion on the package;
The mounting member is in contact with only the mount part,
The piezoelectric vibrator according to claim 5, characterized in that.
ことを特徴とする請求項6に記載の圧電振動子。 The mounting member is in contact with the main surface of the mount portion and the side surface of the mount portion.
The piezoelectric vibrator according to claim 6, characterized in that.
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