JP6687471B2

JP6687471B2 - Crystal element and crystal device

Info

Publication number: JP6687471B2
Application number: JP2016125253A
Authority: JP
Inventors: 正彦後藤; 康平笹岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2016-06-24
Filing date: 2016-06-24
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2036-06-24
Also published as: JP2017229000A

Description

本発明は、水晶素子および水晶素子を有する水晶デバイスに関する。水晶デバイスは、例えば、水晶振動子または水晶発振器である。 The present invention relates to a crystal element and a crystal device having the crystal element. The crystal device is, for example, a crystal oscillator or a crystal oscillator.

水晶素子は、例えば、メサ型でかつ平面視して略矩形形状の水晶片と、水晶片に設けられた金属パターンとから構成されている。金属パターンは、一対の励振電極部、一対の引出部および一対の配線部からなる。一対の励振電極部は、水晶片の両主面に設けられている。一対の引出部は、水晶素子を素子搭載部材に実装するためのものであり、素子搭載部材の搭載パッドに対向して配置されている。一対の配線部は、一端が励振電極部に接続され、他端が引出部に接続されている。水晶素子は、引出部と素子搭載部材の搭載パッドとが導電性接着剤によって電気的に接着されることにより、水晶素子が片持ち梁のように支持され、素子搭載部材に実装される。 The crystal element is composed of, for example, a mesa-shaped crystal piece having a substantially rectangular shape in plan view, and a metal pattern provided on the crystal piece. The metal pattern includes a pair of excitation electrode portions, a pair of lead portions, and a pair of wiring portions. The pair of excitation electrode portions are provided on both main surfaces of the crystal piece. The pair of extraction portions are for mounting the crystal element on the element mounting member, and are arranged so as to face the mounting pads of the element mounting member. One end of the pair of wiring portions is connected to the excitation electrode portion, and the other end is connected to the extraction portion. The crystal element is mounted on the element mounting member by supporting the crystal element like a cantilever by electrically adhering the lead-out portion and the mounting pad of the element mounting member with a conductive adhesive.

このような水晶素子で用いられる水晶片は、例えば、互いに対向する方向に突出している一対の凸部を含む振動部と、振動部より厚みが薄く振動部の外縁に沿って設けられている周辺部とを有している。このとき、水晶片の長辺は、水晶片の結晶軸の一つであるＸ軸に平行となっており、水晶片の短辺は、水晶片の結晶軸の一つであるＺ軸を回転させたＺ´軸に平行となっている。水晶片は、水晶片の長辺に平行な第一凸部の長さと水晶片の長辺に平行な第二凸部の長さとが同じとなっており、平面透視したとき、第一凸部の面と第二凸部の面とが重なるように配置されている。このような水晶素子は、一対の励振電極部に電圧が印加されると、
一対の励振電極部に挟まれている振動部の一部が、逆圧電効果および圧電効果により、Ｘ軸に平行なすべりが主力変位である厚みすべり振動を開始する（例えば、特許文献１参照）。 The crystal piece used in such a crystal element is, for example, a vibrating portion including a pair of convex portions projecting in directions opposite to each other, and a periphery which is thinner than the vibrating portion and is provided along an outer edge of the vibrating portion. And a section. At this time, the long side of the crystal piece is parallel to the X axis which is one of the crystal axes of the crystal piece, and the short side of the crystal piece rotates about the Z axis which is one of the crystal axes of the crystal piece. It is parallel to the Z'axis. The crystal piece has the same length of the first convex portion parallel to the long side of the crystal piece and the length of the second convex portion parallel to the long side of the crystal piece. And the surface of the second convex portion overlap each other. Such a crystal element, when a voltage is applied to the pair of excitation electrode portions,
A part of the vibration part sandwiched between the pair of excitation electrode parts starts the thickness shear vibration in which the main parallel displacement is the slip parallel to the X axis due to the inverse piezoelectric effect and the piezoelectric effect (for example, see Patent Document 1). .

一対の励振電極部に電圧が印加されたとき、水晶素子では、主振動である厚みすべり振動だけでなく、同時に、屈曲振動および輪郭振動が副次的に生じている。副次的な振動である屈曲振動および輪郭振動は、主力変位がＸ軸と平行な向きとなっており、主振動である厚みすべり振動の主力変位と同じ方向に変位しており、主振動である厚みすべり振動と結合しやすい。また、屈曲振動および輪郭振動は、厚みすべり水晶素子が小型化した場合、低い次数の振動モードで振動するため、厚みすべり振動へ与える影響が大きくなる傾向がある。近年の水晶デバイスの小型化に伴い、振動素子も小型化が進んでおり、副次的な振動である屈曲振動および輪郭振動が主振動である厚みすべり振動へ与える影響を低減させる必要がある。 When a voltage is applied to the pair of excitation electrode portions, not only the thickness-shearing vibration, which is the main vibration, but also the bending vibration and the contour vibration secondary occur simultaneously in the crystal element. The bending vibration and contour vibration, which are secondary vibrations, have a main force displacement in a direction parallel to the X axis, and are displaced in the same direction as the main force displacement of the thickness shear vibration, which is the main vibration. It is easy to combine with a certain thickness sliding vibration. Further, when the thickness-sliding quartz crystal element is downsized, the bending vibration and the contour vibration vibrate in a vibration mode of a low order, so that the thickness-shearing vibration tends to have a large influence. Along with the recent miniaturization of crystal devices, miniaturization of vibration elements has also progressed, and it is necessary to reduce the influence of bending vibrations and contour vibrations, which are secondary vibrations, on thickness shear vibrations, which is a main vibration.

特開２０１３−１４６００２号公報JP, 2013-146002, A

従来の水晶素子は、振動部と周辺部とで上下方向の厚みが異なっており、平面透視したときに、第一凸部の主面と第二凸部の面とが重なっている。このため、従来の水晶素子では、振動部と周辺との境界部において、副次的な振動である屈曲振動の反射のされ方が不安定となり、副次的な振動である屈曲振動が主振動である厚みすべり振動に与える影響が大きくなると同時に、第一凸部側で生じる輪郭振動と第二凸部側で生じる輪郭振動とが合成され輪郭振動が主振動である厚みすべり振動に与える影響が大きくなる。この結果、周波数安定度の悪化や、等価直列抵抗値の増大といった電気的特性が悪化してしまう虞がある。 In the conventional crystal element, the vibrating portion and the peripheral portion have different thicknesses in the vertical direction, and the main surface of the first convex portion and the surface of the second convex portion overlap each other when seen through in a plan view. Therefore, in the conventional crystal element, the bending vibration, which is a secondary vibration, is reflected in an unstable manner at the boundary between the vibrating portion and the periphery, and the bending vibration, which is a secondary vibration, is the main vibration. The effect on the thickness shear vibration, which is the main vibration, is increased as the contour vibration generated on the first convex side and the contour vibration generated on the second convex side are combined. growing. As a result, there is a risk that the electrical characteristics such as the deterioration of frequency stability and the increase of the equivalent series resistance value may deteriorate.

本発明では、第一凸部および第二凸部を有した水晶片において、屈曲振動および輪郭振動が主振動である厚みすべり振動へ与える影響を抑え、電気的特性が悪化することを低減させることができる水晶素子を提供することを目的とする。 In the present invention, in a crystal piece having a first convex portion and a second convex portion, it is possible to suppress the influence of bending vibration and contour vibration on the thickness shear vibration which is the main vibration, and reduce the deterioration of electrical characteristics. It is an object of the present invention to provide a crystal element capable of

前述した課題を解決するために、本発明に係る水晶素子は、互いに対向する方向に突出している第一凸部および第二凸部を有する振動部および記振動部の外縁に沿って配置され振動部より厚みが薄い周辺部を備え、平面視して略矩形形状となっている水晶片と、第一凸部の上面および第二凸部の下面に設けられている一対の励振電極部と、水晶片の一方の短辺に沿って並んで設けられている一対の引出部と、一端が励振電極部に接続されており、他端が引出部に接続されている配線部と、からなる水晶素子であって、水晶片を平面視して、第一凸部および第二凸部が略矩形形状となっており、水晶片の短辺に平行な第一凸部の辺および第二凸部の辺上に、励振電極部に電圧を印加したときに生じる屈曲振動の節部が位置しており、水晶片の長辺に平行な第一凸部の長さと水晶片の長辺に平行な第二凸部の長さとの差が、屈曲振動の波長を２で割った商の整数倍となっており、一方の短辺と一方の短辺側を向く第一凸部の辺との距離と、一方の短辺と一方の短辺側を向く第二凸部の辺との距離との差が、屈曲振動の波長を２で割った商の整数倍となっている。
In order to solve the above-mentioned problems, the crystal element according to the present invention is arranged along an outer edge of a vibrating portion and a vibrating portion having a first convex portion and a second convex portion that project in opposite directions. A peripheral portion having a thickness thinner than the portion, a crystal piece having a substantially rectangular shape in plan view, a pair of excitation electrode portions provided on the upper surface of the first convex portion and the lower surface of the second convex portion, A crystal consisting of a pair of lead-out portions that are arranged side by side along one short side of the crystal piece, and a wiring portion whose one end is connected to the excitation electrode portion and the other end is connected to the lead-out portion. In the element, the first convex portion and the second convex portion have a substantially rectangular shape in a plan view of the crystal piece, and the side of the first convex portion and the second convex portion parallel to the short side of the crystal piece. The node of bending vibration generated when a voltage is applied to the excitation electrode is located on the side of the And the difference between the length of the second projecting portion are parallel to the long side length and the crystal piece of the first protrusion in parallel is an integral multiple of a quotient obtained by dividing the wavelength of bending vibration at 2, one short The difference between the distance between the side and the side of the first convex portion facing the one short side and the distance between the side of the one short side and the side of the second convex portion facing the one short side is the wavelength of bending vibration. It is an integer multiple of the quotient of dividing by .

本発明に係る水晶素子は、互いに対向する方向に突出している第一凸部および第二凸部を有する振動部および記振動部の外縁に沿って配置され振動部より厚みが薄い周辺部を備え、平面視して略矩形形状となっている水晶片と、第一凸部の上面および第二凸部の下面に設けられている一対の励振電極部と、水晶片の一方の短辺に沿って並んで設けられている一対の引出部と、一端が励振電極部に接続されており、他端が引出部に接続されている配線部と、からなる水晶素子であって、水晶片を平面視して、第一凸部および第二凸部が略矩形形状となっており、水晶片の短辺に平行な第一凸部の辺および第二凸部の辺上に、励振電極部に電圧を印加したときに生じる屈曲振動の節部が位置しており、水晶片の長辺に平行な第一凸部の長さと水晶片の長辺に平行な第二凸部の長さとの差が、屈曲振動の波長を２で割った商の整数倍となっており、一方の短辺と一方の短辺側を向く第一凸部の辺との距離と、一方の短辺と一方の短辺側を向く第二凸部の辺との距離との差が、屈曲振動の波長を２で割った商の整数倍となっている。従って、本発明に係る水晶素子では、副次的な振動である屈曲振動の節部が第一凸部と第二凸部の辺上に位置させることで、副次的な振動である屈曲振動の振動状態が異なる振動部と周辺部との境界部分における屈曲振動の反射の影響を低減させることが可能となると同時に、第一凸部で生じる副次的な振動である輪郭振動と第二凸部で生じる副次的な振動である輪郭振動とを分散させることができ、副次的な振動である屈曲振動および輪郭振動が主振動である厚みすべり振動へ与える影響を軽減させることが可能となる。この結果、副次的な振動である屈曲振動および輪郭振動により電気的特性が悪化することを低減させることができる。 The crystal element according to the present invention is provided with a vibrating portion having a first convex portion and a second convex portion that project in directions opposite to each other, and a peripheral portion that is arranged along the outer edge of the vibrating portion and is thinner than the vibrating portion. , A substantially rectangular crystal piece in plan view, a pair of excitation electrode portions provided on the upper surface of the first convex portion and the lower surface of the second convex portion, and along one short side of the crystal piece. A crystal element comprising a pair of lead-out portions arranged side by side and a wiring portion having one end connected to the excitation electrode portion and the other end connected to the lead-out portion. As seen, the first convex portion and the second convex portion have a substantially rectangular shape, and on the side of the first convex portion and the side of the second convex portion parallel to the short side of the crystal piece, the excitation electrode portion is formed. The bending vibration node that occurs when a voltage is applied is located, and the length of the first convex portion parallel to the long side of the crystal piece and the crystal The length difference between the length of the second projecting portion parallel to the sides, which is an integral multiple of the quotient obtained by dividing the wavelength of bending vibration at 2, a first convex facing one short side and one short side of the The difference between the distance to the side of the part and the distance to the side of one short side and the side of the second convex portion facing the one short side is an integer multiple of the quotient of the bending vibration wavelength divided by two. There is. Therefore, in the crystal element according to the present invention, the bending vibration node, which is a secondary vibration, is positioned on the sides of the first convex portion and the second convex portion, so that the bending vibration that is the secondary vibration is generated. It is possible to reduce the influence of the reflection of bending vibration at the boundary between the vibrating part and the peripheral part where the vibration state is different, and at the same time, the contour vibration and the second convex which are secondary vibrations generated at the first convex part. It is possible to disperse the contour vibration, which is a secondary vibration that occurs in the section, and reduce the influence of the bending vibration and the contour vibration, which are the secondary vibrations, on the thickness-shear vibration that is the main vibration. Become. As a result, it is possible to reduce deterioration of electrical characteristics due to bending vibration and contour vibration that are secondary vibrations.

本実施形態に係る水晶デバイスの斜視図である。It is a perspective view of the crystal device concerning this embodiment. 図１のＡ−Ａ断面における断面図である。It is sectional drawing in the AA cross section of FIG. （ａ）は、本実施形態に係る水晶素子の上面の平面図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る水晶素子の下面を上面から平面透視した平面図である。(A) is a plan view of the upper surface of the crystal element according to the present embodiment, and (b) is a plan view of the lower surface of the crystal element according to the present embodiment as seen through from above. 図３のＢ−Ｂ断面における水晶片の断面図である。It is sectional drawing of the crystal piece in the BB cross section of FIG.

図１は、本実施形態に係る水晶デバイスの斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ断面における断面図である。図３（ａ）は、本実施形態に係る水晶素子の上面の平面図であり、図３（ｂ）は、本実施形態に係る水晶素子の下面を上面から平面透視した平面図である。また、図４は、図３のＢ−Ｂ断面における水晶片の断面図である。 1 is a perspective view of a crystal device according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 3A is a plan view of the upper surface of the crystal element according to the present embodiment, and FIG. 3B is a plan view of the lower surface of the crystal element according to the present embodiment as seen through from above. Further, FIG. 4 is a cross-sectional view of the crystal piece taken along the line BB in FIG.

（水晶デバイスの概略構成）
水晶デバイスは、例えば、全体として略直方体形状となっている電子部品である。水晶デバイスは、例えば、長辺または短辺の長さが、０．６ｍｍ〜２．０ｍｍであり、上下方向の厚さが、０．２ｍｍ〜１．５ｍｍとなっている。 (Schematic configuration of crystal device)
The crystal device is, for example, an electronic component having a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole. In the crystal device, for example, the long side or the short side has a length of 0.6 mm to 2.0 mm, and the vertical thickness is 0.2 mm to 1.5 mm.

水晶デバイスは、例えば、凹部が形成されている素子搭載部材１１０と、凹部に収容されている水晶素子１２０と、凹部を塞ぐ蓋体１３０と、素子搭載部材１１０に水晶素子１２０を接着実装するための導電性接着剤１４０と、から構成されている。 In the crystal device, for example, an element mounting member 110 having a recess formed therein, a crystal device 120 housed in the recess, a lid 130 for closing the recess, and a crystal device 120 bonded and mounted to the device mounting member 110. And the conductive adhesive 140 of FIG.

素子搭載部材１１０の凹部は、蓋体１３０によって封止され、その内部は、例えば、真空とされ、または適当なガス（例えば、窒素）が封入されている。 The recess of the element mounting member 110 is sealed by a lid 130, and the inside thereof is, for example, evacuated or filled with an appropriate gas (for example, nitrogen).

素子搭載部材１１０は、例えば、素子搭載部材１１０の主体となる基板部１１０ａと、基板部１１０ａの上面の縁部に沿って設けられている枠部１１０ｂと、水晶素子１２０を実装するための搭載パッド１１１と、水晶デバイスを不図示の回路基板部等に実装するための外部端子１１２と、からなる。素子搭載部材１１０には、基板部１１０ａの上面の縁部に沿って枠状の枠部１１０ｂが設けられ、凹部が形成されている。 The element mounting member 110 is, for example, a substrate section 110a that is a main body of the element mounting member 110, a frame section 110b provided along an edge of the upper surface of the substrate section 110a, and a mounting for mounting the crystal element 120. It includes a pad 111 and an external terminal 112 for mounting the crystal device on a circuit board unit (not shown) or the like. The element mounting member 110 is provided with a frame-shaped frame portion 110b along the edge of the upper surface of the substrate portion 110a, and a concave portion is formed.

基板部１１０ａおよび枠部１１０ｂは、セラミック材料等の絶縁材料からなる。搭載パッド１１１および外部端子１１２は、例えば、金属等からなる導電層により構成されており、基板部１１０ａ内に配置された導体（図示せず）によって互いに電気的に接続されている。蓋体１３０は、例えば、金属から構成され、素子搭載部材１１０、具体的には、枠部１１０ｂの上面にシーム溶接等により接合されている。 The substrate portion 110a and the frame portion 110b are made of an insulating material such as a ceramic material. The mounting pad 111 and the external terminal 112 are made of, for example, a conductive layer made of metal or the like, and are electrically connected to each other by a conductor (not shown) arranged in the substrate section 110a. The lid 130 is made of metal, for example, and is joined to the element mounting member 110, specifically, the upper surface of the frame 110b by seam welding or the like.

水晶素子１２０は、例えば、水晶片１２１に電圧を印加するための、一対の励振電極１２２ａと、水晶素子１２０を搭載パッド１１１に実装するための一対の引出部１２２ｂと、励振電極部１２２ａと引出部１２２ｂとを電気的に接続されるための配線部１２２ｃと、を有している。 The crystal element 120 includes, for example, a pair of excitation electrodes 122a for applying a voltage to the crystal piece 121, a pair of extraction portions 122b for mounting the crystal element 120 on the mounting pad 111, an excitation electrode portion 122a, and an extraction electrode 122a. And a wiring portion 122c for electrically connecting the portion 122b.

水晶片１２１は、いわゆるＡＴカット水晶片である。すなわち、水晶において、Ｘ軸（電気軸）、Ｙ軸（機械軸）およびＺ軸（光軸）からなる直交座標系ＸＹＺを、Ｘ軸まわりに３０°以上５０°以下（一例として、３５°１５′）回転させて直交座標系ＸＹ´Ｚ´を定義したとき、ＸＺ´平面に平行に切り出された板状である。 The crystal piece 121 is a so-called AT-cut crystal piece. That is, in a crystal, a Cartesian coordinate system XYZ composed of an X axis (electrical axis), a Y axis (mechanical axis) and a Z axis (optical axis) is set to 30 ° or more and 50 ° or less (for example, 35 ° 15 ′) When rotated to define the Cartesian coordinate system XY′Z ′, it has a plate shape cut out parallel to the XZ ′ plane.

一対の励振電極部１２２ａおよび一対の引出部１２２ｂは、金属等からなる導電性材料により構成されている。一対の励振電極部１２２ａは、例えば、水晶片１２１の両主面の中央側に設けられている。一対の配線部１２２ｃは、例えば、励振電極部１２２ａからＸ軸方向の一方向側（例えば、−Ｘ方向側）に延びている。一対の引出部１２２ｂは、水晶片１２１の所定の一辺の端部に沿って設けられており、一対の配線部１２２ｃと接続されている。 The pair of excitation electrode portions 122a and the pair of lead portions 122b are made of a conductive material such as metal. The pair of excitation electrode portions 122a are provided, for example, on the center side of both main surfaces of the crystal piece 121. For example, the pair of wiring portions 122c extends from the excitation electrode portion 122a to one side in the X-axis direction (for example, the −X direction side). The pair of lead-out portions 122b are provided along the ends of a predetermined side of the crystal blank 121, and are connected to the pair of wiring portions 122c.

水晶素子１２０は、主面を素子搭載部材１１０の基板部１１０ａの上面に対向させて、素子搭載部材１１０の凹部内に収容される。引出部１２２ｂは、素子搭載部材１１０の基板部１１０ａに設けられている搭載パッド１１１に導電性接着剤１４０により接着されている。これにより、水晶素子１２０は、素子搭載部材１１０に片持ち梁のように支持されている。また、一対の励振電極部１２２ａは、素子搭載部材１１０の一対の搭載パッド１１１と電気的に接続され、ひいては、素子搭載部材１１０の外部端子１１２のいずれか二つと電気的に接続されている。 The crystal element 120 is housed in the recess of the element mounting member 110 with its main surface facing the upper surface of the substrate portion 110 a of the element mounting member 110. The lead-out portion 122b is adhered to the mounting pad 111 provided on the substrate portion 110a of the element mounting member 110 with the conductive adhesive 140. As a result, the crystal element 120 is supported by the element mounting member 110 like a cantilever. Further, the pair of excitation electrode portions 122 a are electrically connected to the pair of mounting pads 111 of the element mounting member 110, and further electrically connected to any two of the external terminals 112 of the element mounting member 110.

このようにして構成された水晶デバイスは、例えば、不図示の回路基板の実装面に素子搭載部材の下面を対向させて配置され、外部端子１１２が半田などにより回路基板の実装パッドに接合されることによって回路基板に実装される。回路基板には、例えば、発振回路が構成されている。発振回路は、外部端子１１２および搭載パッド１１１を介して一対の励振電極部１２２ａに交番電圧を印加して発振信号を生成する。このとき、発振回路は、例えば、水晶片１２１に厚みすべり振動のうち基本波振動を利用する。 The crystal device thus configured is arranged, for example, with the lower surface of the element mounting member facing the mounting surface of the circuit board (not shown), and the external terminals 112 are joined to the mounting pads of the circuit board by soldering or the like. It is mounted on the circuit board. An oscillator circuit is formed on the circuit board, for example. The oscillation circuit applies an alternating voltage to the pair of excitation electrode portions 122a via the external terminal 112 and the mounting pad 111 to generate an oscillation signal. At this time, the oscillation circuit uses, for example, the fundamental wave vibration of the thickness shear vibration in the crystal piece 121.

（水晶素子の形状）
図３（ａ）は、本実施形態に係る水晶素子１２０の上面を平面視した平面図であり、図３（ｂ）は、本実施形態に係る水晶素子１２０の下面を上面から平面透視した平面図である。また、図４は、図３（ａ）のＢ−Ｂ断面における水晶片１２１の断面図であり、本実施形態に係る水晶素子１２０の断面図である。 (Crystal element shape)
3A is a plan view in which the upper surface of the crystal element 120 according to the present embodiment is seen in a plan view, and FIG. 3B is a plan view in which the lower surface of the crystal element 120 according to the present embodiment is seen through from the upper surface. It is a figure. In addition, FIG. 4 is a cross-sectional view of the crystal element 121 taken along the line BB in FIG. 3A and is a cross-sectional view of the crystal element 120 according to the present embodiment.

本実施形態では、水晶素子１２０を素子搭載部材１１０に実装した場合に、素子搭載部材１１０の基板部１１０ａの上面と略平行となっている面を主面とし、水晶素子１２０から素子搭載部材１１０の基板部１１０ａに向かう向きを下方向、素子搭載部材１１０の基板部１１０ａから水晶素子１２０へ向かう向きを上方向として説明する。 In the present embodiment, when the crystal element 120 is mounted on the element mounting member 110, the surface substantially parallel to the upper surface of the substrate portion 110a of the element mounting member 110 is the main surface, and the crystal element 120 to the element mounting member 110 are used. The following description will be made assuming that the direction toward the substrate portion 110a of 1 is a downward direction, and the direction toward the crystal element 120 from the substrate portion 110a of the element mounting member 110 is an upward direction.

素子搭載部材１１０の基板部１１０ａを向く水晶素子１２０の面を水晶素子１２０の下面とし、水晶素子１２０の下面と反対側を向く水晶素子１２０の面を水晶素子１２０の上面とする。また、水晶素子１２０の上面および水晶素子１２０の下面を水晶素子１２０の主面とする。同様に、基板部１１０ａを向く水晶片１２１の面を水晶片１２１の下面とし、水晶片１２１の下面と反対側を向く水晶片１２１の面を水晶片１２１の上面とする。また、水晶片１２１の上面および水晶片１２１の下面を水晶片１２１の主面とする。同様に、基板部１１０ａを向く振動部１２１ａの面を振動部１２１ａの下面とし、
振動部１２１ａの下面と反対側を向く振動部１２１ａの面を振動部１２１ａの上面とする。また、振動部１２１ａの上面および振動部１２１ａの下面を振動部１２１ａの主面とする。 The surface of the crystal element 120 facing the substrate portion 110a of the element mounting member 110 is the lower surface of the crystal element 120, and the surface of the crystal element 120 facing the opposite side of the lower surface of the crystal element 120 is the upper surface of the crystal element 120. Further, the upper surface of the crystal element 120 and the lower surface of the crystal element 120 are main surfaces of the crystal element 120. Similarly, the surface of the crystal piece 121 facing the substrate 110 a is the lower surface of the crystal piece 121, and the surface of the crystal piece 121 facing the opposite side of the lower surface of the crystal piece 121 is the upper surface of the crystal piece 121. Further, the upper surface of the crystal piece 121 and the lower surface of the crystal piece 121 are main surfaces of the crystal piece 121. Similarly, the surface of the vibrating portion 121a facing the substrate portion 110a is the lower surface of the vibrating portion 121a,
The surface of the vibrating portion 121a facing the opposite side of the lower surface of the vibrating portion 121a is the upper surface of the vibrating portion 121a. The upper surface of the vibrating portion 121a and the lower surface of the vibrating portion 121a are main surfaces of the vibrating portion 121a.

また、後述する振動部１２１ａに備えられている凸部（Ｍ１、Ｍ２）であって、基板部１１０ａと反対側に突出している凸部を第一凸部Ｍ１とし、基板部１１０ａ側に突出している凸部を第二凸部Ｍ２とする。このとき、基板部１１０ａの上面と略平行となっている第一凸部Ｍ１の面を第一凸部Ｍ１の主面とし、基板部１１０ａの上面と略平行となっている第二凸部Ｍ２の面を第二凸部Ｍ２の主面とする。 In addition, a convex portion (M1, M2) provided in the vibrating portion 121a described later, which is a convex portion that protrudes on the side opposite to the substrate portion 110a, is referred to as a first convex portion M1, and the convex portion that protrudes toward the substrate portion 110a side. The existing convex portion is referred to as a second convex portion M2. At this time, the surface of the first convex portion M1 that is substantially parallel to the upper surface of the substrate portion 110a is the main surface of the first convex portion M1, and the second convex portion M2 that is substantially parallel to the upper surface of the substrate portion 110a. Is the main surface of the second convex portion M2.

なお、振動部１１２ａの上面および第一凸部Ｍ１の主面は同一の意味で用いており、水晶素子１２０の上面および水晶片１２１の上面は同一の意味で用いている。また、水晶素子１２０の上面、水晶片１２１の上面、振動部１２１ａの上面および第一凸部Ｍ１の主面は、同一平面上に位置している。また、振動部１２１ａの下面および第二凸部１２２ｂの主面は、同一の意味で用いている。また、水晶素子１２０の下面、水晶片１２１の下面、振動部１２１ａの下面および第二凸部Ｍ２の主面は、同一平面上に位置している。 The upper surface of the vibrating portion 112a and the main surface of the first convex portion M1 have the same meaning, and the upper surface of the crystal element 120 and the upper surface of the crystal piece 121 have the same meaning. The upper surface of the crystal element 120, the upper surface of the crystal piece 121, the upper surface of the vibrating portion 121a, and the main surface of the first convex portion M1 are located on the same plane. Further, the lower surface of the vibrating portion 121a and the main surface of the second convex portion 122b are used in the same meaning. Further, the lower surface of the crystal element 120, the lower surface of the crystal piece 121, the lower surface of the vibrating portion 121a, and the main surface of the second convex portion M2 are located on the same plane.

水晶素子１２０は、第一凸部Ｍ１および第二凸部Ｍ２を備えた水晶片１２１と、励振電極部１２２ａ、引出部１２２ｂおよび配線部１２２ｃからなる金属パターン１２２と、から構成されている。 The crystal element 120 includes a crystal piece 121 having a first convex portion M1 and a second convex portion M2, and a metal pattern 122 including an excitation electrode portion 122a, a lead portion 122b and a wiring portion 122c.

水晶片１２１は、いわゆるメサ型のものであり、互いに対向する方向に突出している第一凸部Ｍ１および第二凸部Ｍ２を有する振動部１２１ａ、傾斜部１２１ｂおよび周辺部１２１ｃから構成されている。このような形状にすることにより、平板状の水晶片を用いた場合と比較して、エネルギー閉じ込め効果を向上させることができ、ひいては、等価直列抵抗値を小さくすることができる。水晶片１２１の形状は、平面視すると、略矩形形状となっており、その主面は、Ｘ軸に平行な長辺およびＺ´軸に平行な短辺を有する矩形である。このような水晶片１２１は、Ｘ軸方向を長手方向としている。 The crystal piece 121 is of a so-called mesa type, and is composed of a vibrating portion 121a having a first convex portion M1 and a second convex portion M2 projecting in mutually opposing directions, an inclined portion 121b and a peripheral portion 121c. . With such a shape, the energy trapping effect can be improved, and the equivalent series resistance value can be reduced, as compared with the case where a flat crystal piece is used. The crystal piece 121 has a substantially rectangular shape in plan view, and its main surface is a rectangle having long sides parallel to the X axis and short sides parallel to the Z ′ axis. In such a crystal piece 121, the X-axis direction is the longitudinal direction.

振動部１２１ａは、例えば、ＸＺ´平面に平行な一対の主面を有する薄型直方体であり、その主面は、Ｘ軸に平行な長辺およびＺ´軸に平行な短辺を有する矩形である。この振動部１２１ａの両主面（第一凸部Ｍ１の主面および第二凸部Ｍ２の主面）には、一対の励振電極部１２２ａが設けられている。この一対の励振電極部１２２ａに交番電圧を印加すると、逆圧電効果および圧電効果により、励振電極部１２２ａに挟まれている振動部１２２ａの一部を厚みすべり振動させることができる。このとき、この厚みすべり振動は、励振電極部１２２ａに挟まれている部分から励振電極部１２２ａに挟まれていない
振動部１２１ａの外縁へも厚みすべり振動が伝搬している。また、厚みすべり振動だけでなく、副次的な振動として、屈曲振動および輪郭振動も生じている。 The vibrating portion 121a is, for example, a thin rectangular parallelepiped having a pair of principal surfaces parallel to the XZ ′ plane, and the principal surface is a rectangle having long sides parallel to the X axis and short sides parallel to the Z ′ axis. . A pair of excitation electrode portions 122a is provided on both main surfaces (the main surface of the first convex portion M1 and the main surface of the second convex portion M2) of the vibrating portion 121a. When an alternating voltage is applied to the pair of excitation electrode portions 122a, a part of the vibration portion 122a sandwiched between the excitation electrode portions 122a can be vibrated by thickness shear vibration due to the inverse piezoelectric effect and the piezoelectric effect. At this time, the thickness shear vibration propagates from the portion sandwiched between the excitation electrode portions 122a to the outer edge of the vibration portion 121a not sandwiched between the excitation electrode portions 122a. In addition to the thickness shear vibration, bending vibration and contour vibration are also generated as secondary vibrations.

前述したように、本実施形態では、振動部１２１ａに備えられている凸部であって、基板部１１０ａと反対側に突出している凸部を第一凸部Ｍ１とし、基板部１１０ａ側に突出している凸部を第二凸部Ｍ２としている。 As described above, in the present embodiment, the convex portion provided in the vibrating portion 121a, which is the convex portion that protrudes on the side opposite to the substrate portion 110a, is the first convex portion M1, and the convex portion that protrudes toward the substrate portion 110a side. The protruding portion is referred to as a second protruding portion M2.

第一凸部Ｍ１は、振動部１２２ａの一部であり、素子搭載部材１１０に実装したときに、上側に突出している凸部である。第一凸部Ｍ１は、図３（ａ）に示したように、水晶片１２１の上面を平面視したときに、Ｘ軸に平行な長辺およびＺ´軸に平行な短辺を有する矩形となっている。また、第一凸部Ｍ１の外縁に沿って傾斜部１２１ｂが設けられている。また、第一凸部Ｍ１は、図４に示したように水晶素子１２０をＸ軸方向に断面視した場合、第一凸部Ｍ１の両端部に、金属パターン１２２に交番電圧を印加した際に主振動である厚みすべり振動でなく副次的な振動として生じる屈曲振動の節が位置している。 The first convex portion M1 is a part of the vibrating portion 122a, and is a convex portion that projects upward when mounted on the element mounting member 110. As shown in FIG. 3A, the first convex portion M1 is a rectangle having a long side parallel to the X axis and a short side parallel to the Z ′ axis when the top surface of the crystal piece 121 is viewed in a plan view. Has become. Further, the inclined portion 121b is provided along the outer edge of the first convex portion M1. In addition, when the crystal element 120 is cross-sectionally viewed in the X-axis direction as shown in FIG. 4, the first protrusion M1 is applied to both ends of the first protrusion M1 when an alternating voltage is applied to the metal pattern 122. There is a bending vibration node that occurs as a secondary vibration rather than the thickness shear vibration that is the main vibration.

ここで、水晶片１２１の一方の短辺（一対の引出部１２２ｂが設けられている水晶片１２１の短辺）側を向く第一凸部Ｍ１の辺ａ１と水晶片１２１の他方の短辺側を向く第一凸部Ｍ１の辺ａ２との距離を、第一距離Ｍｘｕとする。別の観点では、第一距離Ｍｘｕは、水晶片１２１の長辺に平行な第一凸部Ｍ１の長さである。 Here, the side a1 of the first convex portion M1 facing the one short side of the crystal piece 121 (the short side of the crystal piece 121 provided with the pair of extraction portions 122b) and the other short side of the crystal piece 121. The distance from the side a2 of the first convex portion M1 facing toward is the first distance Mxu. From another viewpoint, the first distance Mxu is the length of the first convex portion M1 parallel to the long side of the crystal blank 121.

第二凸部Ｍ２は、振動部１２２ａの一部であり、素子搭載部材１１０に実装したときに、下側（基板部１１０ａ側）に突出している凸部である。第二凸部Ｍ２は、図３（ｂ）に示したように、水晶片１２１の下面を上面側から平面透視したときに、Ｘ軸に平行な長辺およびＺ´軸に平行な短辺を有する矩形となっている。また、第二凸部Ｍ２の外縁に沿って傾斜部１２１ｂが設けられている。また、第二凸部Ｍ２は、図４に示したように水晶素子１２０をＸ軸方向に断面視した場合、第二凸部Ｍ２の両端部に、
金属パターン１２２に交番電圧を印加した際に主振動である厚みすべり振動でなく副次的な振動として生じる屈曲振動の節が位置している。 The second convex portion M2 is a portion of the vibrating portion 122a, and is a convex portion that protrudes downward (on the side of the substrate portion 110a) when mounted on the element mounting member 110. As shown in FIG. 3B, the second convex portion M2 has a long side parallel to the X axis and a short side parallel to the Z ′ axis when the lower surface of the crystal piece 121 is seen through from the upper surface in a plan view. It has a rectangular shape. Further, the inclined portion 121b is provided along the outer edge of the second convex portion M2. In addition, when the crystal element 120 is cross-sectionally viewed in the X-axis direction as shown in FIG. 4, the second convex portion M2 is provided at both ends of the second convex portion M2.
There is a node of bending vibration that occurs as a secondary vibration instead of the thickness shear vibration that is the main vibration when an alternating voltage is applied to the metal pattern 122.

ここで、水晶片１２１の一方の短辺（一対の引出部１２２ｂが設けられている水晶片１２１の短辺）側を向く第二凸部Ｍ２の辺ａ３と水晶片１２１の他方の短辺側を向く第二凸部Ｍ２の辺ａ４との距離を、第二距離Ｍｘｄとする。別の観点では、第二距離Ｍｘｄは、水晶片１２１の長辺に平行な第二凸部Ｍ２の長さである。 Here, the side a3 of the second convex portion M2 facing the one short side of the crystal piece 121 (the short side of the crystal piece 121 provided with the pair of extraction portions 122b) and the other short side of the crystal piece 121. The distance from the side a4 of the second convex portion M2 facing toward is the second distance Mxd. From another viewpoint, the second distance Mxd is the length of the second convex portion M2 parallel to the long side of the crystal blank 121.

傾斜部１２１ｂは、水晶片１２１を平面視して、振動部１２１ａの縁部に沿って設けられている。傾斜部１２１ｂは、図４に示したように、振動部１２１ａから周辺部１２１ｃにかけて、その上下方向の厚みが徐々に薄くなっている。 The inclined portion 121b is provided along the edge of the vibrating portion 121a in a plan view of the crystal piece 121. As shown in FIG. 4, the inclined portion 121b is gradually thin in the vertical direction from the vibrating portion 121a to the peripheral portion 121c.

周辺部１２１ｃは、水晶片１２１を平面視して、傾斜部１２１ｂの外縁に沿って設けられている。周辺部１２１ｃの上下方向の厚みは、振動部１２１ａの上下方向の厚み（第一凸部Ｍ１の主面から第二凸部Ｍ２の主面までの距離）と比較して薄くなっている。 The peripheral portion 121c is provided along the outer edge of the inclined portion 121b in a plan view of the crystal piece 121. The vertical thickness of the peripheral portion 121c is smaller than the vertical thickness of the vibrating portion 121a (the distance from the main surface of the first convex portion M1 to the main surface of the second convex portion M2).

ここで、副次的な振動として生じる輪郭振動および屈曲振動について説明する。輪郭振動および屈曲振動は、主力変位がＸ軸と平行な向きとなっており、主振動である厚みすべり振動の主力変位と同じ方向に変位している。屈曲振動は、振動部１２２ａの上下方向の厚みに依存している。また、輪郭振動は、ＸＺ´平面の寸法に依存している。 Here, the contour vibration and the bending vibration that occur as the secondary vibration will be described. The contour vibration and the bending vibration have a main force displacement in a direction parallel to the X axis, and are displaced in the same direction as the main force displacement of the thickness shear vibration which is the main vibration. The flexural vibration depends on the vertical thickness of the vibrating portion 122a. Further, the contour vibration depends on the dimension of the XZ 'plane.

このような水晶片は、前述したように、水晶片１２１の短辺に平行な第一凸部Ｍ１の辺ａ１、ａ２および第二凸部Ｍ２の辺ａ３、ａ４上に、励振電極部１２２ａに電圧を印加したときに生じる屈曲振動の節部が位置している。このようにすることで、振動状態の異なる振動部１２１ａと傾斜部１２１ｂおよび周辺部１２１ｃとの境界部分における屈曲振動の反射の影響を低減させることができる。また、このような水晶片１２１は、第一距離Ｍｘｕ（水晶片１２１の長辺に平行な第一凸部Ｍ１の長さ）と第二距離Ｍｘｄ（水晶片１２１の長辺に平行な第二凸部Ｍ２の長さ）とが異なっており、
その差が、副次的な振動である屈曲振動の波長λを２で割った商の整数倍となっている。つまり、（Ｍｘｕ−Ｍｘｄ）＝λ×（ｎ＋１）／２（ｎ：整数）となっているといえる。このようにすることで、副次的な振動である屈曲振動および輪郭振動が分散させることができ、かつ、屈曲振動の節となる部分が第一凸部Ｍ１および第二凸部Ｍ２の両端部に位置するようにすることができる。このため、このような水晶片１２１を用いることで、副次的な振動である屈曲振動の振動状態が異なる振動部１２１ａと傾斜部１２１ｂを含む周辺部１２１ｃとの境界部分における屈曲振動の反射の影響を低減させることが可能となると同時に、
第一凸部Ｍ１で生じる副次的振動である輪郭振動と第二凸部Ｍ２で生じる副次的な振動である輪郭振動とを分散させることができ、副次的な振動である屈曲振動および輪郭振動が主振動である厚みすべり振動へ与える影響を軽減させることが可能となる。この結果、副次的な振動である屈曲振動および輪郭振動により電気的特性が悪化することを低減させることができる。 As described above, such a crystal piece is provided on the excitation electrode portion 122a on the sides a1 and a2 of the first convex portion M1 and the sides a3 and a4 of the second convex portion M2 which are parallel to the short side of the crystal piece 121. The node of flexural vibration that occurs when a voltage is applied is located. By doing so, it is possible to reduce the influence of the reflection of the bending vibration at the boundary portion between the vibrating portion 121a, the inclined portion 121b, and the peripheral portion 121c having different vibration states. In addition, such a crystal piece 121 has a first distance Mxu (length of the first convex portion M1 parallel to the long side of the crystal piece 121) and a second distance Mxd (second parallel to the long side of the crystal piece 121). The length of the convex portion M2) is different from
The difference is an integral multiple of the quotient obtained by dividing the wavelength λ of bending vibration, which is a secondary vibration, by 2. That is, it can be said that (Mxu−Mxd) = λ × (n + 1) / 2 (n: integer). By doing so, the bending vibration and the contour vibration, which are secondary vibrations, can be dispersed, and the portions that become nodes of the bending vibration are both end portions of the first convex portion M1 and the second convex portion M2. Can be located at. Therefore, by using such a crystal piece 121, the bending vibration is reflected at the boundary between the vibrating portion 121a and the peripheral portion 121c including the inclined portion 121b in which the vibration state of the bending vibration that is a secondary vibration is different. It is possible to reduce the impact while at the same time
The contour vibration which is a secondary vibration generated in the first convex portion M1 and the contour vibration which is a secondary vibration generated in the second convex portion M2 can be dispersed, and bending vibration which is a secondary vibration and It is possible to reduce the influence of the contour vibration on the thickness shear vibration which is the main vibration. As a result, it is possible to reduce deterioration of electrical characteristics due to bending vibration and contour vibration that are secondary vibrations.

また、水晶片１２１は、水晶片１２１を平面視して、水晶片１２１の一方の短辺と一方の短辺側を向く第一凸部Ｍ１の辺ａ１との距離Ｄ１と、水晶片１２１の一方の短辺と一方の短辺側を向く第二凸部Ｍ２の辺ａ３との距離Ｄ３との差が、屈曲振動の波長λを２で割った商の整数倍となっている。従って、このような水晶素子１２０は、（Ｄ３―Ｄ１）＝（ｎ＋１）×λ／２（ｎは整数）を満たしているといえる。このようにすることで、副次的な振動である屈曲振動が、水晶片１２１の一方の短辺（引出部１２２ｂが設けられている水晶片１２１の短辺）側へ漏れ伝搬したとしても、
水晶片１２１の一方の短辺上に屈強振動の節となる部分を位置するようにすることができ、水晶片１２１の一方の短辺側の縁部において屈曲振動が反射し、主振動である厚みすべり振動に与える影響を低減させることができる。この結果、この結果、副次的な振動である屈曲振動により電気的特性が悪化することを低減させることができる。 The crystal piece 121 has a distance D1 between one short side of the crystal piece 121 and a side a1 of the first convex portion M1 facing the one short side, and the crystal piece 121. The difference between the distance D3 between one short side and the side a3 of the second convex portion M2 facing the one short side is an integral multiple of the quotient obtained by dividing the wavelength λ of the bending vibration by two. Therefore, it can be said that such a crystal element 120 satisfies (D3-D1) = (n + 1) × λ / 2 (n is an integer). By doing so, even if the bending vibration, which is a secondary vibration, leaks and propagates to one short side of the crystal piece 121 (the short side of the crystal piece 121 where the extraction portion 122b is provided).
A portion serving as a node of bending vibration can be positioned on one short side of the crystal piece 121, and bending vibration is reflected at an edge portion on the one short side of the crystal piece 121, which is the main vibration. The influence on the thickness shear vibration can be reduced. As a result, as a result, it is possible to reduce deterioration of electrical characteristics due to bending vibration that is a secondary vibration.

また、このような水晶片１２１は、水晶片１２１を平面視して、水晶片１２１の他方の短辺と他方の短辺側を向く第一凸部Ｍ１の辺ａ２との距離Ｄ２と、水晶片１２１の他方の短辺と他方の短辺側を向く第二凸部Ｍ２の辺ａ４との距離Ｄ４との差が、屈曲振動の波長λを２で割った商の整数倍となっている。従って、このような水晶素子１２０は、（Ｄ４―Ｄ２）＝ｎ×λ／２（ｎは整数）を満たしているといえる。このようにすることで、副次的な振動である屈曲振動が、水晶片１２１の他方の短辺側へ漏れ伝搬したとしても、水晶片１２１の他方の短辺上に屈曲振動の節となる部分が位置するようにすることができ、
水晶片１２１の他方の短辺側の縁部において屈曲振動が反射し、主振動である厚みすべり振動に与える影響を低減させることができる。この結果、この結果、副次的な振動である屈曲振動により電気的特性が悪化することを低減させることができる。 In addition, such a crystal piece 121 has a distance D2 between the other short side of the crystal piece 121 and the side a2 of the first convex portion M1 that faces the other short side, when the crystal piece 121 is viewed in a plan view. The difference between the other short side of the piece 121 and the distance D4 between the side a4 of the second convex portion M2 facing the other short side is an integer multiple of the quotient obtained by dividing the wavelength λ of the bending vibration by 2. . Therefore, it can be said that such a crystal element 120 satisfies (D4-D2) = n × λ / 2 (n is an integer). By doing so, even if the bending vibration, which is a secondary vibration, leaks and propagates to the other short side of the crystal piece 121, it becomes a node of the bending vibration on the other short side of the crystal piece 121. The parts can be located,
The bending vibration is reflected at the other short-side edge of the crystal piece 121, and the influence on the thickness shear vibration that is the main vibration can be reduced. As a result, as a result, it is possible to reduce deterioration of electrical characteristics due to bending vibration that is a secondary vibration.

また、このような水晶片１２１は、第一距離Ｍｘｕ（水晶片１２１の長辺に平行な第一凸部Ｍ１の長さ）が、第二距離Ｍｘｄ（水晶片１２１の長辺に平行な第二凸部Ｍ２の長さ）よりも長くなっている。従って、このような水晶素子１２０は、Ｍｘｕ＞Ｍｘｄとなっている。つまり、水晶素子１２０を素子搭載部材１１０に実装した場合に、素子搭載部材１１０の基板部１１０ａ側の凸部（第二凸部Ｍ２）の大きさが小さくなっているといえる。水晶デバイスとして用いる場合、水晶片１２１の周辺部１２１ｃの下面側に導電性接着剤１４０が接着されることとなるので、
このようにすることで、第二凸部Ｍ２と導電性接着剤１４０とをより遠ざけることが可能となる。このため、このような水晶片１２１を水晶デバイスに用いた場合に、導電性接着剤１４０により主振動である厚みすべり振動の振動が阻害されることを低減させることができ、電気的特性が悪化することをより低減させることができる。 In addition, in such a crystal piece 121, the first distance Mxu (the length of the first convex portion M1 parallel to the long side of the crystal piece 121) is the second distance Mxd (the length parallel to the long side of the crystal piece 121). It is longer than the length of the second convex portion M2). Therefore, in such a crystal element 120, Mxu> Mxd. That is, it can be said that when the crystal element 120 is mounted on the element mounting member 110, the size of the convex portion (second convex portion M2) on the substrate portion 110a side of the element mounting member 110 is small. When used as a crystal device, since the conductive adhesive 140 is adhered to the lower surface side of the peripheral portion 121c of the crystal piece 121,
By doing so, it becomes possible to further distance the second convex portion M2 and the conductive adhesive 140. Therefore, when such a crystal piece 121 is used for a crystal device, it is possible to reduce the inhibition of vibration of the thickness shear vibration, which is the main vibration, by the conductive adhesive 140, and the electrical characteristics are deteriorated. This can be further reduced.

また、水晶片１２１は、水晶片１２１の一方の短辺と水晶片１２１の一方の短辺側を向く第一凸部Ｍ１の辺ａ１との距離Ｄ１が、水晶片１２１の一方の短辺と水晶片１２１の一方の短辺側を向く第二凸部Ｍ２の辺ａ３との距離より短くなっており、水晶片１２１の他方の短辺と水晶片１２１の他方の短辺側を向く第一凸部Ｍ１の辺ａ２との距離Ｄ２と、水晶片１２１の他方の短辺と水晶片１２１の他方の短辺側を向く第二凸部Ｍ２の辺ａ４との距離Ｄ４とが同じとなっている。
従って、このような水晶片１２１は、（Ｄ３−Ｄ１）＞０となっており、かつ、（Ｄ２−Ｄ４）＝０となっているといえる。このようにすることで、水晶片１２１の一方の端部側においては、屈曲振動の厚みすべり振動への影響を低減させると同時に導電性接着剤１４０の厚みすべり振動への影響を抑えつつ、水晶片１２１の他方の端部側においては、屈曲振動の厚みすべり振動への影響を低減させることができる。この結果、電気的特性が悪化することを低減させることができる。 Further, in the crystal piece 121, the distance D1 between one short side of the crystal piece 121 and the side a1 of the first convex portion M1 facing the one short side of the crystal piece 121 is equal to one short side of the crystal piece 121. It is shorter than the distance from the side a3 of the second convex portion M2 that faces one short side of the crystal piece 121, and the other short side of the crystal piece 121 faces the other short side of the crystal piece 121. The distance D2 from the side a2 of the convex portion M1 and the distance D4 from the other short side of the crystal piece 121 and the side a4 of the second convex portion M2 facing the other short side of the crystal piece 121 become the same. There is.
Therefore, it can be said that such a crystal piece 121 has (D3-D1)> 0 and (D2-D4) = 0. By doing so, on one end side of the crystal piece 121, the influence of bending vibration on the thickness shear vibration is reduced, and at the same time, the influence of the conductive adhesive 140 on the thickness shear vibration is suppressed, On the other end side of the piece 121, the influence of bending vibration on the thickness shear vibration can be reduced. As a result, it is possible to reduce deterioration of electrical characteristics.

ここで、このような水晶片１２１の形成方法について説明する。このような水晶片１２１の形成方法は、例えば、水晶ウエハ用意工程、第一エッチング工程および第二エッチング工程から構成される。水晶ウエハ用意工程では、まず、互いに直交しているＸ軸とＹ軸とＺ軸とからなる結晶軸を有した水晶ウエハを用意する。このとき、水晶ウエハの上下方向の厚みは、振動部１２１ａの上下方向の厚みと同じとなっている。また、水晶ウエハの主面が振動部１２１ａの主面と同じカットアングルとなっている。従って、水晶ウエハの主面は、Ｘ軸とＺ軸と平行になっている面を、
Ｘ軸を中心に、Ｘ軸の負の方向を見て反時計回りに所定の角度回転させた面と平行となっている。 Here, a method of forming such a crystal piece 121 will be described. The method for forming the crystal piece 121 as described above includes, for example, a crystal wafer preparing step, a first etching step, and a second etching step. In the crystal wafer preparing step, first, a crystal wafer having crystal axes consisting of an X axis, a Y axis and a Z axis which are orthogonal to each other is prepared. At this time, the vertical thickness of the crystal wafer is the same as the vertical thickness of the vibrating portion 121a. Further, the main surface of the crystal wafer has the same cut angle as the main surface of the vibrating portion 121a. Therefore, the main surface of the crystal wafer is a plane parallel to the X axis and the Z axis.
It is parallel to the surface rotated about the X axis counterclockwise by a predetermined angle when viewed in the negative direction of the X axis.

第一エッチング工程では、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術が用いられる。まず、水晶ウエハの両主面上に保護金属膜が設けられ、この保護金属膜上に感光性レジストが塗布され、所定のパターンに露光・現像される。このとき、水晶ウエハを平面視すると、水晶片１２１となる部分には感光性レジストが残っている。その後、所定のエッチング溶液に浸漬させ、水晶ウエハをエッチングする。上述したようにすることで、複数の水晶片１２１がその一部が連結された状態で水晶ウエハ内に形成することができる。 In the first etching process, photolithography technology and etching technology are used. First, a protective metal film is provided on both main surfaces of a crystal wafer, a photosensitive resist is applied on the protective metal film, and a predetermined pattern is exposed and developed. At this time, when the crystal wafer is viewed in a plan view, the photosensitive resist remains on the portion to be the crystal piece 121. Then, the quartz wafer is etched by immersing it in a predetermined etching solution. By doing as mentioned above, a plurality of crystal pieces 121 can be formed in a crystal wafer in the state where some of them were connected.

第二エッチング工程では、水晶ウエハの両種面に保護金属膜を設け、保護金属膜上に感光性レジストを塗布し、所定のパターンに露光・現像する。このとき、水晶ウエハを平面視すると、振動部１２１ａとなる部分には感光性レジストが残っており、傾斜部１２１ｂおよび周辺部１２１ｃとなる部分には感光性レジストが残っていない。その後、所定のエッチング溶液に浸漬させ、エッチングされた水晶ウエハの上下方向の厚みが周辺部１２１ｃの上下方向の厚みとなるまで、水晶ウエハをエッチングする。最後に水晶ウエハに残っている感光性レジストおよび保護金属膜を剥離させる。なお、本実施形態では、水晶片１２１となる部分の外形を形成し振動部１２１ａとなる部分を形する場合について説明しているが、振動部１２１ａとなる部分を形成した後、水晶片１２１となる部分の外形を形成してもよい。 In the second etching step, a protective metal film is provided on both surfaces of the crystal wafer, a photosensitive resist is applied on the protective metal film, and a predetermined pattern is exposed and developed. At this time, when the crystal wafer is viewed in a plan view, the photosensitive resist remains in the portions to be the vibrating portion 121a, and the photosensitive resist does not remain in the portions to be the inclined portion 121b and the peripheral portion 121c. Then, the crystal wafer is immersed in a predetermined etching solution, and the crystal wafer is etched until the vertical thickness of the etched crystal wafer becomes the vertical thickness of the peripheral portion 121c. Finally, the photosensitive resist and protective metal film remaining on the crystal wafer are peeled off. In the present embodiment, the case where the outer shape of the portion to be the crystal piece 121 is formed and the portion to be the vibrating portion 121a is formed is described. However, after forming the portion to be the vibrating portion 121a, the crystal piece 121 is formed. You may form the outer shape of the part.

次に、水晶片１２１の各寸法の実施例について説明する。水晶片１２１は、平面視して、略矩形形状となっており、長辺の寸法が、０．４ｍｍ〜１．０ｍｍとなっており、短辺の寸法が、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍとなっている。第一凸部Ｍ１の主面は、略矩形となっており、水晶片１２１の長辺に平行な寸法が０．２ｍｍ〜０．８ｍｍとなっており、水晶片１２１の短辺に平行な寸法が０．２ｍｍ〜０．６ｍｍとなっている。第二凸部Ｍ２の主面は、略矩形となっており、水晶片１２１に長辺に平行な寸法が、０．２ｍｍ〜０．８ｍｍとなっており、
水晶片１２１の短辺に平行な寸法が０．２ｍｍ〜０．６ｍｍとなっている。第一凸部Ｍ１の主面から第二凸部Ｍ２の主面までの距離（振動部１２１ａの上下方向の厚み）は、３０μｍ〜７０μｍとなっている。また、周辺部１２１ｃの上下方向の厚みは、１０μｍ〜６５μｍとなっている。 Next, examples of each dimension of the crystal piece 121 will be described. The crystal piece 121 has a substantially rectangular shape in a plan view, the long side has a dimension of 0.4 mm to 1.0 mm, and the short side has a dimension of 0.3 mm to 0.7 mm. Has become. The main surface of the first convex portion M1 is substantially rectangular, and the dimension parallel to the long side of the crystal piece 121 is 0.2 mm to 0.8 mm, and the dimension parallel to the short side of the crystal piece 121. Is 0.2 mm to 0.6 mm. The main surface of the second convex portion M2 is substantially rectangular, and the dimension parallel to the long side of the crystal piece 121 is 0.2 mm to 0.8 mm.
The dimension parallel to the short side of the crystal piece 121 is 0.2 mm to 0.6 mm. The distance from the main surface of the first convex portion M1 to the main surface of the second convex portion M2 (the vertical thickness of the vibrating portion 121a) is 30 μm to 70 μm. The thickness of the peripheral portion 121c in the vertical direction is 10 μm to 65 μm.

このような水晶片１２１に設けられている金属パターン１２２は、水晶素子１２０の外部から電圧を印加するためのものである。金属パターン１２２は、一層となっていてもよいし、複数の金属層が積層されていてもよい。金属パターン１２２は、特に図示しないが、例えば、第一金属層と、第一金属層上に積層されている第二金属層と、からなる。第一金属層は、水晶と密着性のよい金属が用いられ、例えば、ニッケル、クロムまたはチタンのいずれか一つが用いられる。水晶と密着性のよい金属を用いることで、水晶と密着しにくい金属材料を第二金属層に用いることができる。
第二金属層は、例えば、金、金を含む合金、銀または銀を含む合金のいずれか一つが用いられる。このように第二金属層は、金属材料の中で電気抵抗が比較的低く、安定した材料が用いられる。電気抵抗率が比較的低い材料を用いることで、金属パターン１２２自身の抵抗率を低くすることができ、この結果、水晶素子１２０の等価直列抵抗値が大きくなることを低減させることができる。また、安定した金属材料を第二金属層に用いることで、水晶素子１２０が存在する周囲の空気と反応し金属パターン１２２の重さが変化し水晶素子１２０の周波数が変化することを低減させることができる。 The metal pattern 122 provided on such a crystal piece 121 is for applying a voltage from the outside of the crystal element 120. The metal pattern 122 may be a single layer or a plurality of metal layers may be laminated. Although not particularly shown, the metal pattern 122 includes, for example, a first metal layer and a second metal layer stacked on the first metal layer. The first metal layer is made of a metal having good adhesion to quartz, and for example, any one of nickel, chromium and titanium is used. By using a metal that has good adhesion to the crystal, a metal material that does not easily adhere to the crystal can be used for the second metal layer.
For the second metal layer, for example, any one of gold, an alloy containing gold, silver, or an alloy containing silver is used. Thus, the second metal layer is made of a stable material having a relatively low electric resistance among the metal materials. By using a material having a relatively low electrical resistivity, the resistivity of the metal pattern 122 itself can be lowered, and as a result, it is possible to reduce the increase in the equivalent series resistance value of the crystal element 120. In addition, by using a stable metal material for the second metal layer, it is possible to reduce a change in the frequency of the crystal element 120 due to a change in the weight of the metal pattern 122 that reacts with the ambient air in which the crystal element 120 exists. You can

励振電極部１２２ａは、振動部１２１ａに電圧を印加するためのものである。励振電極部１２２ａは、一対となっている。励振電極部１２１ａは、水晶素子１２０を平面視して、略矩形形状となっており、励振電極部１２２ａの外縁が振動部１２２ａの外縁より内側に位置するように設けられている。一方の励振電極部１２２ａは、振動部１２１ａの上面（第一凸部Ｍ１の主面）に設けられており、他方の励振電極部１２２ａは、振動部１２１ａの下面（第二凸部Ｍ２の主面）に設けられている。 The excitation electrode part 122a is for applying a voltage to the vibrating part 121a. The excitation electrode portions 122a are paired. The excitation electrode portion 121a has a substantially rectangular shape in a plan view of the crystal element 120, and is provided such that the outer edge of the excitation electrode portion 122a is located inside the outer edge of the vibrating portion 122a. One excitation electrode portion 122a is provided on the upper surface (the main surface of the first convex portion M1) of the vibrating portion 121a, and the other excitation electrode portion 122a is the lower surface of the vibrating portion 121a (the main portion of the second convex portion M2). Surface).

引出部１２２ｂは、水晶素子１２０を水晶デバイスとして用いる場合、素子搭載部材１１０に実装するためのものである。引出部１２２ｂは、素子搭載部材１１０の基板部１１０ａの上面に設けられている搭載パッド１１１と導電性接着剤１４０によって電気的に接着される。また、引出部１２２ｂは、一対となっており、水晶片１２１の所定の一辺に沿って二つ並んで設けられている。 The lead-out part 122b is for mounting on the element mounting member 110 when the crystal element 120 is used as a crystal device. The lead-out portion 122b is electrically adhered to the mounting pad 111 provided on the upper surface of the substrate portion 110a of the element mounting member 110 by the conductive adhesive 140. The lead-out portions 122b are paired, and two of the lead-out portions 122b are provided side by side along a predetermined side of the crystal piece 121.

配線部１２２ｃは、励振電極部１２２ａと引出部１２２ｂとを電気的に接続するためのものであり、水晶片１２１の表面に設けられている。配線部１２２ｃは、一端が励振電極部１２２ａに接続されており、他端が引出部１２２ｂに接続されている。また、配線部１２２ｃは、例えば、励振電極部１２２ａからＸ軸に平行な向きでかつ−Ｘ軸方向に延びるように設けられている。 The wiring part 122c is for electrically connecting the excitation electrode part 122a and the extraction part 122b, and is provided on the surface of the crystal piece 121. The wiring part 122c has one end connected to the excitation electrode part 122a and the other end connected to the extraction part 122b. The wiring portion 122c is provided, for example, so as to extend from the excitation electrode portion 122a in a direction parallel to the X axis and in the −X axis direction.

ここで、励振電極部１２２ａ、引出部１２２ｂおよび配線部１２２ｃからなる金属パターン１２２を水晶片１２１に形成する方法について説明する。ここでは、金属パターン１２２をフォトリグラフィー技術およびエッチング技術を用いて、一体的に形成する場合を例に説明する。まず、水晶片１２１となる部分が連結されている水晶ウエハを用意し、この水晶ウエハの両主面に金属パターン１２２となる金属膜を形成する。次に、この金属膜上に感光性レジストを塗布し、所定のパターンに露光・現像する。現像後には、金属パターン１２２となる部分に感光性レジストが残っている状態となっている。
その後、所定のエッチング溶液に浸漬させ、感光性レジストが残っていない部分の金属膜を除去し、最後に、残っている感光性レジストを除去する。このようにすることで、水晶片１２１の所定の部分に金属パターン１２２を形成している。なお、励振電極部１２２ａ、引出部１２２ｂおよび配線部１２２ｃを同時に形成している場合について説明しているが、それぞれ別々に形成してもよいし、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いずに、スパッタリング技術または蒸着技術を用いて形成してもよいし、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術と蒸着技術またはスパッタリング技術とを組み合わせて形成してもよい。 Here, a method of forming the metal pattern 122 including the excitation electrode portion 122a, the extraction portion 122b, and the wiring portion 122c on the crystal piece 121 will be described. Here, a case where the metal pattern 122 is integrally formed by using a photolithography technique and an etching technique will be described as an example. First, a crystal wafer in which portions to be the crystal pieces 121 are connected is prepared, and a metal film to be the metal pattern 122 is formed on both main surfaces of the crystal wafer. Next, a photosensitive resist is coated on this metal film, and exposed and developed in a predetermined pattern. After the development, the photosensitive resist remains in the portion that will be the metal pattern 122.
Then, it is immersed in a predetermined etching solution to remove the metal film in the portion where the photosensitive resist does not remain, and finally, the remaining photosensitive resist is removed. By doing so, the metal pattern 122 is formed on a predetermined portion of the crystal piece 121. Although the case where the excitation electrode portion 122a, the extraction portion 122b, and the wiring portion 122c are formed at the same time has been described, they may be formed separately, or sputtering may be performed without using photolithography technology and etching technology. It may be formed using a technique or a vapor deposition technique, or may be formed by combining a photolithography technique and an etching technique with a vapor deposition technique or a sputtering technique.

従って、本実施形態では、互いに対向する方向に突出している第一凸部Ｍ１および第二凸部Ｍ２を有する振動部１２１ａおよび振動部１２１ａの外縁に沿って配置され振動部１２１ａより厚みが薄い周辺部１２１ｃを備え、平面視して略矩形形状となっている水晶片１２１と、第一凸部Ｍ１の上面および第二凸部Ｍ２の下面に設けられている一対の励振電極部１２２ａと、水晶片１２１の一方の短辺に沿って並んで設けられている一対の引出部１２２ｂと、一端が励振電極部１２２ａに接続されており、他端が引出部１２２ｂに接続されている配線部１２２ｃと、からなる水晶素子１２０であって、
水晶片１２１を平面視して、第一凸部Ｍ１および第二凸部Ｍ２が略矩形形状となっており、水晶片１２１の短辺に平行な第一凸部Ｍ１の辺ａ１、ａ２および第二凸部Ｍ２の辺ａ３、ａ４上に、励振電極部１２２ａに電圧を印加したときに生じる屈曲振動の節部が位置しており、水晶片１２１の長辺に平行な第一凸部Ｍ１の長さＭｘｕと水晶片１２１の長辺に平行な第二凸部Ｍ２の長さＭｘｄとの差が、屈曲振動の波長λを２で割った商の整数倍となっている。 Therefore, in the present embodiment, the vibrating portion 121a having the first convex portion M1 and the second convex portion M2 projecting in the direction opposite to each other, and the vibrating portion 121a arranged along the outer edge of the vibrating portion 121a and the periphery thinner than the vibrating portion 121a. A crystal piece 121 having a portion 121c and having a substantially rectangular shape in a plan view; a pair of excitation electrode portions 122a provided on the upper surface of the first convex portion M1 and the lower surface of the second convex portion M2; A pair of lead-out portions 122b provided side by side along one short side of the piece 121, and a wiring portion 122c having one end connected to the excitation electrode portion 122a and the other end connected to the lead-out portion 122b. A crystal element 120 consisting of,
In a plan view of the crystal piece 121, the first convex portion M1 and the second convex portion M2 have a substantially rectangular shape, and the sides a1 and a2 of the first convex portion M1 parallel to the short side of the crystal piece 121 and the first convex portion M1. On the sides a3, a4 of the two convex portion M2, the node portion of the bending vibration generated when a voltage is applied to the excitation electrode portion 122a is located, and the node of the first convex portion M1 parallel to the long side of the crystal piece 121 is located. The difference between the length Mxu and the length Mxd of the second convex portion M2 parallel to the long side of the crystal piece 121 is an integer multiple of the quotient obtained by dividing the bending vibration wavelength λ by two.

このような水晶素子１２０は、水晶片１２１の短辺に平行な第一凸部Ｍ１の辺ａ１、ａ２および第二凸部Ｍ２の辺ａ３、ａ４上に、励振電極部１２２ａに電圧を印加したときに生じる屈曲振動の節部が位置している。このようにすることで、振動状態の異なる振動部１２１ａと傾斜部１２１ｂおよび周辺部１２１ｃとの境界部分における屈曲振動の反射の影響を低減させることができる。 In such a crystal element 120, a voltage is applied to the excitation electrode portion 122a on the sides a1 and a2 of the first protrusion M1 and the sides a3 and a4 of the second protrusion M2 which are parallel to the short side of the crystal piece 121. The node of the flexural vibration that sometimes occurs is located. By doing so, it is possible to reduce the influence of the reflection of the bending vibration at the boundary portion between the vibrating portion 121a, the inclined portion 121b, and the peripheral portion 121c having different vibration states.

また、このような水晶片１２１は、第一距離Ｍｘｕ（水晶片１２１の長辺に平行な第一凸部Ｍ１の長さ）と第二距離Ｍｘｄ（水晶片１２１の長辺に平行な第二凸部Ｍ２の長さ）とが異なっており、その差が、副次的な振動である屈曲振動の波長λを２で割った商の整数倍となっている。つまり、（Ｍｘｕ−Ｍｘｄ）＝λ×（ｎ＋１）／２（ｎ：整数）となっているといえる。このようにすることで、副次的な振動である屈曲振動および輪郭振動が分散させることができ、かつ、屈曲振動の節となる部分が第一凸部Ｍ１および第二凸部Ｍ２の両端部に位置するようにすることができる。 In addition, such a crystal piece 121 has a first distance Mxu (length of the first convex portion M1 parallel to the long side of the crystal piece 121) and a second distance Mxd (second parallel to the long side of the crystal piece 121). The length of the convex portion M2) is different, and the difference is an integral multiple of the quotient obtained by dividing the wavelength λ of the bending vibration, which is a secondary vibration, by 2. That is, it can be said that (Mxu−Mxd) = λ × (n + 1) / 2 (n: integer). By doing so, the bending vibration and the contour vibration, which are secondary vibrations, can be dispersed, and the portions that become nodes of the bending vibration are both end portions of the first convex portion M1 and the second convex portion M2. Can be located at.

また、このような水晶片１２１を用いることで、副次的な振動である屈曲振動の振動状態が異なる振動部１２１ａと傾斜部１２１ｂを含む周辺部１２１ｃとの境界部分における屈曲振動の反射の影響を低減させることが可能となると同時に、第一凸部Ｍ１で生じる副次的振動である輪郭振動と第二凸部Ｍ２で生じる副次的な振動である輪郭振動とを分散させることができ、副次的な振動である屈曲振動および輪郭振動が主振動である厚みすべり振動へ与える影響を軽減させることが可能となる。この結果、副次的な振動である屈曲振動および輪郭振動により電気的特性が悪化することを低減させることができる。 Further, by using such a crystal piece 121, the influence of reflection of bending vibration at the boundary portion between the vibrating portion 121a and the peripheral portion 121c including the inclined portion 121b in which the vibration state of bending vibration that is a secondary vibration is different. At the same time, it is possible to disperse the contour vibration, which is a secondary vibration generated in the first convex portion M1, and the contour vibration, which is a secondary vibration generated in the second convex portion M2. It is possible to reduce the influence of bending vibration and contour vibration, which are secondary vibrations, on thickness shear vibration, which is the main vibration. As a result, it is possible to reduce deterioration of electrical characteristics due to bending vibration and contour vibration that are secondary vibrations.

また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、水晶片１２１を平面視して、水晶片１２１の一方の短辺と一方の短辺側を向く第一凸部Ｍ１の辺ａ１との距離Ｄ１と、水晶片１２１の一方の短辺と一方の短辺側を向く第二凸部Ｍ２の辺ａ３との距離Ｄ３との差が、屈曲振動の波長λを２で割った商の整数倍となっている。 Further, in the crystal element 120 according to the present embodiment, when the crystal piece 121 is viewed in a plan view, the distance D1 between one short side of the crystal piece 121 and the side a1 of the first convex portion M1 facing the one short side is defined as follows. The difference between the distance D3 between one short side of the crystal piece 121 and the side a3 of the second convex portion M2 facing the one short side is an integer multiple of the quotient obtained by dividing the wavelength λ of the bending vibration by 2. ing.

従って、このような水晶素子１２０は、（Ｄ３―Ｄ１）＝（ｎ＋１）×λ／２（ｎは整数）を満たしているとえる。このようにすることで、副次的な振動である屈曲振動が、水晶片１２１の一方の短辺（引出部１２２ｂが設けられている水晶片１２１の短辺）側へ漏れ伝搬したとしても、水晶片１２１の一方の短辺上に屈強振動の節となる部分を位置するようにすることができ、水晶片１２１の一方の短辺側の縁部において屈曲振動が反射し、主振動である厚みすべり振動に与える影響を低減させることを低減させることができる。この結果、この結果、副次的な振動である屈曲振動により電気的特性が悪化することを低減させることができる。 Therefore, it can be said that such a crystal element 120 satisfies (D3-D1) = (n + 1) × λ / 2 (n is an integer). By doing so, even if the bending vibration, which is a secondary vibration, leaks and propagates to one short side of the crystal piece 121 (the short side of the crystal piece 121 where the extraction portion 122b is provided). A portion serving as a node of bending vibration can be positioned on one short side of the crystal piece 121, and bending vibration is reflected at an edge portion on the one short side of the crystal piece 121, which is the main vibration. It is possible to reduce the reduction of the influence on the thickness shear vibration. As a result, as a result, it is possible to reduce deterioration of electrical characteristics due to bending vibration that is a secondary vibration.

また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、水晶片１２１を平面視して、水晶片１２１の他方の短辺と他方の短辺側を向く第一凸部Ｍ１の辺ａ２との距離Ｄ２と、水晶片１２１の他方の短辺と他方の短辺側を向く第二凸部Ｍ２の辺ａ４との距離Ｄ４との差が、屈曲振動の波長λを２で割った商の整数倍となっている。 Further, in the crystal element 120 according to the present embodiment, when the crystal piece 121 is viewed in plan, the distance D2 between the other short side of the crystal piece 121 and the side a2 of the first convex portion M1 facing the other short side, The difference between the other short side of the crystal piece 121 and the distance D4 between the side a4 of the second convex portion M2 facing the other short side is an integer multiple of the quotient obtained by dividing the wavelength λ of the bending vibration by 2. ing.

従って、このような水晶素子１２０は、（Ｄ４―Ｄ２）＝ｎ×λ／２（ｎは整数）を満たしているとえる。このようにすることで、副次的な振動である屈曲振動が、水晶片１２１の他方の短辺側へ漏れ伝搬したとしても、水晶片１２１の他方の短辺上に屈曲振動の節となる部分が位置するようにすることができ、水晶片１２１の他方の短辺側の縁部において屈曲振動が反射し、主振動である厚みすべり振動に与える影響を低減させることを低減させることができる。この結果、この結果、副次的な振動である屈曲振動により電気的特性が悪化することを低減させることができる。 Therefore, it can be said that such a crystal element 120 satisfies (D4-D2) = n × λ / 2 (n is an integer). By doing so, even if the bending vibration, which is a secondary vibration, leaks and propagates to the other short side of the crystal piece 121, it becomes a node of the bending vibration on the other short side of the crystal piece 121. The portion can be located, and it is possible to reduce the influence of the bending vibration being reflected at the other short-side edge of the crystal piece 121, and reducing the influence on the thickness shear vibration that is the main vibration. . As a result, as a result, it is possible to reduce deterioration of electrical characteristics due to bending vibration that is a secondary vibration.

また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、水晶片１２１の長辺に平行な第一凸部Ｍ１の長さＭｘｕが、水晶片１２１の長辺に平行な第二凸部Ｍ２の長さＭｘｄよりも長くなっている。従って、このような水晶素子１２０は、Ｍｘｕ＞Ｍｘｄとなっている。つまり、水晶素子１２０を素子搭載部材１１０に実装した場合に、素子搭載部材１１０の基板部１１０ａ側の凸部（第二凸部Ｍ２）の大きさが小さくなっているといえる。水晶デバイスとして用いる場合、水晶片１２１の周辺部１２１ｃの下面側に導電性接着剤１４０が接着されることとなるので、このようにすることで、
第二凸部Ｍ２と導電性接着剤１４０とをより遠ざけることが可能となる。このため、このような水晶片１２１を水晶デバイスに用いた場合に、導電性接着剤１４０により主振動である厚みすべり振動の振動が阻害されることを低減させることができ、電気的特性が悪化することをより低減させることができる。 Further, in the crystal element 120 according to the present embodiment, the length Mxu of the first convex portion M1 parallel to the long side of the crystal piece 121 is the length Mxd of the second convex portion M2 parallel to the long side of the crystal piece 121. Is longer than. Therefore, in such a crystal element 120, Mxu> Mxd. That is, it can be said that when the crystal element 120 is mounted on the element mounting member 110, the size of the convex portion (second convex portion M2) on the substrate portion 110a side of the element mounting member 110 is small. When used as a crystal device, the conductive adhesive 140 is adhered to the lower surface side of the peripheral portion 121c of the crystal piece 121.
It is possible to separate the second convex portion M2 and the conductive adhesive 140 from each other. Therefore, when such a crystal piece 121 is used for a crystal device, it is possible to reduce the inhibition of vibration of the thickness shear vibration, which is the main vibration, by the conductive adhesive 140, and the electrical characteristics are deteriorated. This can be further reduced.

また、本実施形態に係る水晶素子１２０は、水晶片１２１の一方の短辺と水晶片１２１の一方の短辺側を向く第一凸部Ｍ１の辺ａ１との距離Ｄ１が、水晶片１２１の一方の短辺と水晶片１２１の一方の短辺側を向く第二凸部Ｍ２の辺ａ３との距離Ｄ３より短くなっており、水晶片１２１の他方の短辺と水晶片１２１の他方の短辺側を向く第一凸部Ｍ１の辺ａ２との距離Ｄ２と、水晶片１２１の他方の短辺と水晶片１２１の他方の短辺側を向く第二凸部Ｍ２の辺ａ４との距離Ｄ４とが同じとなっている。 Further, in the crystal element 120 according to the present embodiment, the distance D1 between one short side of the crystal piece 121 and the side a1 of the first convex portion M1 facing the one short side of the crystal piece 121 is equal to that of the crystal piece 121. It is shorter than the distance D3 between one short side and the side a3 of the second convex portion M2 facing the one short side of the crystal piece 121, and the other short side of the crystal piece 121 and the other short side of the crystal piece 121. The distance D2 from the side a2 of the first convex portion M1 facing the side and the distance D4 from the other short side of the crystal piece 121 and the side a4 of the second convex portion M2 facing the other short side of the crystal piece 121. And are the same.

従って、このような水晶片１２１は、（Ｄ３−Ｄ１）＞０となっており、かつ、（Ｄ２−Ｄ４）＝０となっているといえる。このようにすることで、水晶片１２１の一方の端部側においては、屈曲振動の厚みすべり振動への影響を低減させると同時に導電性接着剤１４０の厚みすべり振動への影響を抑えつつ、水晶片１２１の他方の端部側においては、屈曲振動の厚みすべり振動への影響を低減させることができる。この結果、電気的特性が悪化することを低減させることができる。 Therefore, it can be said that such a crystal piece 121 has (D3-D1)> 0 and (D2-D4) = 0. By doing so, on one end side of the crystal piece 121, the influence of bending vibration on the thickness shear vibration is reduced, and at the same time, the influence of the conductive adhesive 140 on the thickness shear vibration is suppressed, On the other end side of the piece 121, the influence of bending vibration on the thickness shear vibration can be reduced. As a result, it is possible to reduce deterioration of electrical characteristics.

本実施形態に係る水晶デバイスは、前述した水晶素子１２０と、水晶素子１２０が実装される素子搭載部材１１０と、素子搭載部材１１０と接合され水晶素子１２０を気密封止する蓋体１３０と、を有している。このように電気的特性が悪化することを低減させた水晶素子１２０を水晶デバイスに用いているので、水晶デバイスの電気的特性が悪化することを低減させた水晶デバイスをええることができる。 The crystal device according to the present embodiment includes the above-described crystal element 120, an element mounting member 110 on which the crystal element 120 is mounted, and a lid 130 that is joined to the element mounting member 110 and hermetically seals the crystal element 120. Have Since the crystal element 120 in which the deterioration of the electrical characteristics is reduced is used in the crystal device, it is possible to obtain the crystal device in which the deterioration of the electrical characteristics of the crystal device is reduced.

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の形態で実施されてよい。 The present invention is not limited to the above embodiments and may be implemented in various forms.

水晶素子を有するデバイスは、水晶振動子に限定されない。例えば、水晶素子に加えて、水晶素子に電圧を印加して発振信号を生成する集積回路素子を有する発振器であってもよい。また、例えば、水晶デバイスは、恒温槽付きであってもよい。水晶デバイスにおいて、水晶素子をパッケージングする素子搭載部材の構造は、適宜構成されてよい。例えば、素子搭載部材は、上面および下面に凹部を有する断面Ｈ型形状であってもよいし、平板状であってもよい。 The device having the crystal element is not limited to the crystal unit. For example, it may be an oscillator having an integrated circuit element that applies a voltage to the crystal element to generate an oscillation signal, in addition to the crystal element. Further, for example, the crystal device may have a constant temperature bath. In the crystal device, the structure of the element mounting member that packages the crystal element may be appropriately configured. For example, the element mounting member may have an H-shaped cross section having concave portions on the upper surface and the lower surface, or may have a flat plate shape.

水晶素子の形状および寸法は、実施形態において例示したものに限定されず、適宜設定されてもよい。励振電極部の形状は、平面視して、略矩形に限定されず、例えば、楕円形状であってもよい。 The shape and dimensions of the crystal element are not limited to those exemplified in the embodiment, and may be set appropriately. The shape of the excitation electrode portion is not limited to a substantially rectangular shape in plan view, and may be, for example, an elliptical shape.

水晶素子の製造方法は、実施形態においてレジしたものに限定されない。本実施形態では、第一エッチング工程および第二エッチング工程を経て、水晶片となる部分を形成した後、凸部となる部分を形成している場合について説明しているが、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて形成することができれば、第一エッチング工程と第二エッチング工程を同時に行ってもよい。 The manufacturing method of the crystal element is not limited to the one registered in the embodiment. In the present embodiment, the case where the portion to be the crystal piece is formed through the first etching step and the second etching step and then the portion to be the convex portion is formed is explained. The first etching step and the second etching step may be performed at the same time if they can be formed using a technique.

１１０・・・素子搭載部材
１１０ａ・・・基板部
１１０ｂ・・・枠部
１１１・・・搭載パッド
１１２・・・外部端子
１２０・・・水晶素子
１２１・・・水晶片
１２１ａ・・・振動部
１２１ｂ・・・傾斜部
１２１ｃ・・・周辺部
１２２・・・金属パターン
１２２ａ・・・励振電極部
１２２ｂ・・・引出部
１２２ｃ・・・配線部
Ｍ１・・・第一凸部
Ｍ２・・・第二凸部
１３０・・・蓋体
１４０・・・導電性接着剤
ａ１・・・水晶片の一方の短辺側を向く第一凸部の辺
ａ２・・・水晶片の他方の短辺側を向く第一凸部の辺
ａ３・・・水晶片の一方の短辺側を向く第二凸部の辺
ａ４・・・水晶片の他方の短辺側を向く第二凸部の辺
Ｄ１・・・水晶片の一方の短辺からａ１までの距離
Ｄ２・・・水晶片の他方の短辺からａ２までの距離
Ｄ３・・・水晶片の一方の短辺からａ３までの距離
Ｄ４・・・水晶片の他方の短辺からａ４までの距離
Ｍｘｕ・・・第一距離
Ｍｘｄ・・・第二距離 110 ... Element mounting member 110a ... Substrate 110b ... Frame 111 ... Mounting pad 112 ... External terminal 120 ... Crystal element 121 ... Crystal piece 121a ... Vibrating section 121b ... Inclined part 121c ... Peripheral part 122 ... Metal pattern 122a ... Excitation electrode part 122b ... Lead-out part 122c ... Wiring part M1 ... First convex part M2 ... Second Convex portion 130 ... Lid 140 ... Conductive adhesive a1 ... Side of one short side of crystal piece facing side a2 ... Side of other short side of crystal piece facing Side a3 of the first convex portion ... Side a4 of the second convex portion facing one short side of the crystal piece ... Side D1 of the second convex portion facing the other short side of the crystal piece. Distance D2 from one short side of the crystal piece to a1 ... Distance D3 from the other short side of the crystal piece to a2 ... Crystal piece One distance MXU · · · first distance Mxd · · · second distance from the other short side of the distance D4 · · · crystal piece from the short side to a3 to a4

Claims

The vibrating part having the first convex part and the second convex part projecting in the direction opposite to each other and the peripheral part arranged along the outer edge of the vibrating part and thinner than the vibrating part, and having a substantially rectangular shape in plan view. A crystal piece that is shaped,
A pair of excitation electrode portions provided on the upper surface of the first convex portion and the lower surface of the second convex portion,
A pair of drawers provided side by side along one short side of the crystal piece,
A crystal element having one end connected to the excitation electrode section and the other end connected to the extraction section, and
In a plan view of the crystal piece,
The first convex portion and the second convex portion have a substantially rectangular shape,
On the side of the first convex portion and the side of the second convex portion parallel to the short side of the crystal piece, the node portion of the bending vibration generated when a voltage is applied to the excitation electrode portion is located,
The difference between the length of the first convex portion parallel to the long side of the crystal piece and the length of the second convex portion parallel to the long side of the crystal piece is the quotient of the wavelength of the bending vibration divided by two. It is an integer multiple ,
The distance between the one short side and the side of the first convex portion facing the one short side, and the distance between the one short side and the side of the second convex portion facing the one short side. The crystal element is characterized by being an integer multiple of a quotient obtained by dividing the wavelength of the bending vibration by 2 .

The crystal element according to claim 1 ,
In a plan view of the crystal piece,
The distance between the other short side of the crystal piece and the side of the first convex portion that faces the other short side, and the side of the second convex portion that faces the other short side and the other short side. The crystal element is characterized in that the difference between the distance and the distance is a multiple of the quotient of the bending vibration wavelength divided by 2.

The crystal element according to claim 1 or 2 , wherein
The crystal element, wherein the length of the first convex portion parallel to the long side of the crystal piece is longer than the length of the second convex portion parallel to the long side of the crystal piece.

The crystal element according to claim 3 ,
The distance between the one short side and the side of the first convex portion facing the one short side is a distance between the one short side and the side of the second convex portion facing the one short side. Is shorter,
The distance between the other short side of the crystal piece and the side of the first convex portion that faces the other short side, and the side of the second convex portion that faces the other short side and the other short side. A crystal element characterized by having the same distance from.

A crystal device according to claims 1 to 4,
An element mounting member on which the crystal element is mounted,
A lid that is joined to the element mounting member and hermetically seals the crystal element,
A crystal device characterized by having.