JP6787801B2 - Crystal elements and crystal devices - Google Patents

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本発明は、水晶素子およびこの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、平面視して、略矩形形状の水晶片と、水晶片に設けられる金属パターンと、から構成されている。金属パターンは、一対の励振電極部および一対の接続配線部からなる。一対の励振電極部は、水晶片の両主面に設けられている。 The crystal element is composed of, for example, a crystal piece having a substantially rectangular shape in a plan view and a metal pattern provided on the crystal piece. The metal pattern consists of a pair of excitation electrodes and a pair of connection wirings. A pair of excitation electrode portions are provided on both main surfaces of the crystal piece.

このような水晶素子は、複数の水晶片を水晶ウエハに連結した状態で形成しているため、個片化された水晶片の一方の短辺、具体的には、水晶ウエハに連結されている辺を含む側面を平面視したとき、水晶片の上面と水晶片の下面とに連なる一つの凹部が形成されている。 Since such a crystal element is formed in a state where a plurality of crystal pieces are connected to a crystal wafer, it is connected to one short side of the individualized crystal pieces, specifically, the crystal wafer. When the side surface including the side is viewed in a plan view, one recess is formed which is connected to the upper surface of the crystal piece and the lower surface of the crystal piece.

この一つだけ形成される凹部は、例えば、水晶片の一方の短辺を含む側面を平面視して、水晶片の上面の一方の短辺の全面に連なり、かつ、水晶片の下面の一方の短辺の中央部に連なった、いわゆるT字側の形状となっている(例えば、特許文献1参照)。 The recess formed only by this one is connected to the entire surface of one short side of the upper surface of the crystal piece and one of the lower surfaces of the crystal piece, for example, in a plan view of the side surface including one short side of the crystal piece. It has a so-called T-shaped side shape connected to the central portion of the short side of the above (see, for example, Patent Document 1).

また、一つだけ形成される凹部の別の一例として、水晶片の一方の短辺を含む側面を平面して、水晶片の一方の短辺の中心を通過する形状となっている(例えば、特許文献2参照)。 Further, as another example of the concave portion formed by only one, the side surface including one short side of the crystal piece is flattened and has a shape passing through the center of one short side of the crystal piece (for example,. See Patent Document 2).

特許第5251082号公報Japanese Patent No. 5251082 特許第4830069号公報Japanese Patent No. 4830069

従来の水晶素子では、凹部が一つだけ形成されているため、金属パターンに交番電圧を印加したとき、主振動である厚みすべり振動でない副次的な振動である屈曲振動が水晶片の短辺に平行な向きで生じたときに、主振動である厚みすべり振動と副次的な振動である屈曲振動とが結合し、等価直列抵抗値が大きくなってしまう虞がある。特に、水晶素子が小型化、例えば、水晶片の長辺が920μm以下のような場合においては、副次的な振動である屈曲振動の次数が低くなるため、主振動である厚みすべり振動へ与える影響が大きくなり、等価直列抵抗値が大きくなり、電気的特性が悪化する虞があった。 In the conventional crystal element, only one recess is formed, so when an alternating voltage is applied to the metal pattern, the bending vibration, which is a secondary vibration other than the thickness sliding vibration, which is the main vibration, is the short side of the crystal piece. When the vibration occurs in a direction parallel to the above, the thickness slip vibration, which is the main vibration, and the bending vibration, which is the secondary vibration, are combined, and the equivalent series resistance value may increase. In particular, when the crystal element is miniaturized, for example, when the long side of the crystal piece is 920 μm or less, the order of bending vibration, which is a secondary vibration, becomes low, so that it is applied to the thickness sliding vibration, which is the main vibration. There was a risk that the effect would be large, the equivalent series resistance value would be large, and the electrical characteristics would deteriorate.

本発明では、水晶素子が小型化された場合においても、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させつつ、電気的特性を向上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。 An object of the present invention is to provide a quartz element capable of improving electrical characteristics while reducing an increase in the equivalent series resistance value even when the quartz element is miniaturized.

本発明における水晶素子は、平面視して略矩形形状となっている水晶片と、水晶片に設けられ、励振電極部および励振電極部から水晶片の外縁に向かって延設されている接続配線部からなる金属パターンと、から構成されている水晶素子であって、水晶片の一方の短辺を含む側面を平面視して、水晶片の一方の短辺を含む側面に三つの凹部が形成されていることを特徴とする。 The crystal element in the present invention is a crystal piece having a substantially rectangular shape in a plan view, and a connection wiring provided on the crystal piece and extending from the excitation electrode portion and the excitation electrode portion toward the outer edge of the crystal piece. It is a crystal element composed of a metal pattern consisting of parts, and three recesses are formed on the side surface including one short side of the crystal piece in a plan view of the side surface including one short side of the crystal piece. It is characterized by being done.

本発明に係る水晶素子は、水晶素子は、平面視して略矩形形状となっている水晶片と、水晶片に設けられ、励振電極部および励振電極部から水晶片の外縁に向かって延設されている接続配線部からなる金属パターンと、から構成されている水晶素子であって、水晶片の一方の短辺を含む側面を平面視して、水晶片の一方の短辺を含む側面に三つの凹部が形成されている。このようにすることで、水晶片の短辺方向で生じる副次的な屈曲振動を抑制することができ、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させ、電気的特性を向上させることが可能となる。 In the crystal element according to the present invention, the crystal element is provided on a crystal piece having a substantially rectangular shape in a plan view and the crystal piece, and extends from the excitation electrode portion and the excitation electrode portion toward the outer edge of the crystal piece. It is a crystal element composed of a metal pattern composed of connecting wiring portions, and a side surface including one short side of the crystal piece is viewed in a plan view, and the side surface including one short side of the crystal piece is formed. Three recesses are formed. By doing so, it is possible to suppress secondary bending vibrations that occur in the short side direction of the crystal piece, reduce the increase in the equivalent series resistance value, and improve the electrical characteristics. Become.

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 which concerns on 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. 図2のC部の部分拡大図である。It is a partially enlarged view of part C of FIG. 図1のB−B断面における断面図である。It is sectional drawing in the BB cross section of FIG. 本実施形態に係る水晶素子の斜視図である。It is a perspective view of the crystal element which concerns on this embodiment. (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側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 viewed from the upper surface side. 本実施形態に係る水晶素子の一方の短辺を含む側面を平面視したときの平面図である。It is a top view when the side surface including one short side of the crystal element which concerns on this embodiment is viewed in a plan view.

図1〜図4は、本実施形態に係る水晶デバイスに関する図である。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および図4は、本実施形態に係る水晶デバイスの断面図である。また、図3は、図2のC部の部分拡大図である。図5〜図7は、本実施形態に係る水晶素子に関する図である。図5は、本実施形態に係る水晶素子の斜視図であり、図6は、水晶素子の上面および下面の平面図である。また、図7は、本実施形態に係る水晶素子の一方の短辺を含む側面の平面図である。 1 to 4 are views on a crystal device according to the present embodiment. FIG. 1 is a perspective view of the crystal device according to the present embodiment, and FIGS. 2 and 4 are cross-sectional views of the crystal device according to the present embodiment. Further, FIG. 3 is a partially enlarged view of a portion C in FIG. 5 to 7 are views on a quartz element according to the present embodiment. FIG. 5 is a perspective view of the crystal element according to the present embodiment, and FIG. 6 is a plan view of the upper surface and the lower surface of the crystal element. Further, FIG. 7 is a plan view of a side surface including one short side of the crystal element according to the present embodiment.

(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。
(Outline configuration of crystal device)
A crystal device is, for example, an electronic component having a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole. The crystal device has, for example, a long side or a short side having a length of 0.6 mm to 2.0 mm and a vertical thickness of 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基体110と、凹部に収容された水晶素子120と、凹部を塞ぐ蓋体130と、基体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。 The crystal device includes, for example, a substrate 110 in which a recess is formed, a crystal element 120 housed in the recess, a lid 130 that closes the recess, and a conductive adhesive for adhesively mounting the crystal element 120 on the substrate 110. It is composed of 140 and.

基体110の凹部は、蓋体130によって封止され、その内部は、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 substrate 110 is sealed by the lid 130, and the inside thereof is evacuated or filled with a suitable gas (for example, nitrogen).

基体110は、例えば、基体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等に実装するための外部端子112と、から構成されている。基体110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 substrate 110 includes, for example, a substrate portion 110a that is the main body of the substrate 110, a frame portion 110b provided along the edge of the upper surface of the substrate portion 110a, and a mounting pad 111 for mounting the crystal element 120. It is composed of an external terminal 112 for mounting a crystal device on a circuit board or the like (not shown). The substrate 110 is provided with a frame-shaped frame portion 110b along the edge of the upper surface of the substrate portion 110a, and a recess 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、基体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 formed 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 portion 110a. The lid 130 is made of metal, for example, and is joined to the base 110, specifically, the upper surface of the frame portion 110b by seam welding or the like.

水晶素子120は、水晶片121と金属パターン122とから構成されている。金属パターン122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部123と、水晶素子120を搭載パッド111に実装するための一対の接続配線部124とからなる。 The crystal element 120 is composed of a crystal piece 121 and a metal pattern 122. The metal pattern 122 includes, for example, a pair of excitation electrode portions 123 for applying a voltage to the crystal piece 121, and a pair of connection wiring portions 124 for mounting the crystal element 120 on the mounting pad 111.

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)、Z軸(光軸)からなる直交座標系XYZを、X軸回りに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´平面に平行となっている板状である。 The crystal piece 121 is a so-called AT-cut crystal piece. That is, in the crystal, the Cartesian coordinate system XYZ consisting of the X-axis (electrical axis), the Y-axis (mechanical axis), and the Z-axis (optical axis) is 30 ° or more and 50 ° or less (for example, 35 ° 15) around the X-axis. ′) When the orthogonal coordinate system XY ′ Z ′ is defined by rotating it, it has a plate shape parallel to the XZ ′ plane.

金属パターン122は、金属からなる導電性材料が用いられ、励振電極部123と接続配線部124とから構成されている。励振電極部123は、例えば、水晶片121の中央部に設けられている。一対の接続配線部124は、励振電極部123から水晶片121の端部へ延設されており、接続部124aと配線部124bとからなる。接続部124aは、例えば、水晶片121の一方の短辺の縁部に沿って二つ並んで設けられている。配線部124bは、例えば、水晶片121の長辺と平行となるように、励振電極部123から接続部124aまで延設されている。 The metal pattern 122 uses a conductive material made of metal, and is composed of an excitation electrode portion 123 and a connection wiring portion 124. The excitation electrode portion 123 is provided, for example, in the central portion of the crystal piece 121. The pair of connection wiring portions 124 extend from the excitation electrode portion 123 to the end portion of the crystal piece 121, and are composed of the connection portion 124a and the wiring portion 124b. For example, two connecting portions 124a are provided side by side along the edge of one short side of the crystal piece 121. The wiring portion 124b extends from the excitation electrode portion 123 to the connection portion 124a so as to be parallel to the long side of the crystal piece 121, for example.

水晶素子120は、水晶片121の主面を基体110の基板部110aの上面に対向させて、基体110の凹部内に収容される。水晶素子120の接続配線部124は、基体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によって接着される。これにより、水晶素子120の金属パターン122は、基体110の基板部110aの搭載パッド111と電気的に接続され、ひいては、基板部110a内に配置された導体(図示せず)によって基体110に設けられている外部端子112と電気的に接続される。 The crystal element 120 is housed in a recess of the substrate 110 with the main surface of the crystal piece 121 facing the upper surface of the substrate portion 110a of the substrate 110. The connection wiring portion 124 of the crystal element 120 is adhered to the mounting pad 111 provided on the substrate portion 110a of the substrate 110 by the conductive adhesive 140. As a result, the metal pattern 122 of the crystal element 120 is electrically connected to the mounting pad 111 of the substrate portion 110a of the substrate 110, and is provided on the substrate 110 by a conductor (not shown) arranged in the substrate portion 110a. It is electrically connected to the external terminal 112.

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基体110の(基板部110aの)下面を対向させて、外部端子112が半田などにより回路基板の実装パッド(図示せず)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、基板部110a内に配置された導体(図示せず)、搭載パッド111、導電性接着剤140および接続配線部124を介して励振電極部123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の厚みすべり振動のうち基本波振動を利用する。 In the crystal device configured in this manner, for example, the lower surface of the substrate 110 (of the substrate portion 110a) is opposed to the mounting surface of the circuit board (not shown), and the external terminal 112 is soldered to the mounting pad (of the circuit board). It is mounted on a circuit board by being joined to (not shown). An oscillation circuit is configured on the circuit board, for example. The oscillation circuit applies an alternating voltage to the excitation electrode portion 123 via the external terminal 112, the conductor (not shown) arranged in the substrate portion 110a, the mounting pad 111, the conductive adhesive 140, and the connection wiring portion 124. To generate an oscillation signal. At this time, the oscillation circuit utilizes, for example, the fundamental wave vibration of the thickness slip vibration of the crystal piece 121.

(水晶素子の形状)
図5は、本実施形態に係る水晶素子の斜視図である。図6の(a)は、本実施形態に係る水晶素子の上面を平面視した平面図であり、図6(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7は、本実施形態に係る水晶素子であって、水晶片の一方の短辺を含む側面を平面視した平面図である。
(Shape of crystal element)
FIG. 5 is a perspective view of the crystal element according to the present embodiment. FIG. 6A is a plan view of the upper surface of the crystal element according to the present embodiment in a plan view, and FIG. 6B is a plan view of the lower surface of the crystal element according to the present embodiment as a plan view from the upper surface. Is. Further, FIG. 7 is a plan view of the crystal element according to the present embodiment, which is a plan view of a side surface including one short side of the crystal piece.

本実施形態では、水晶素子120を基体110に実装した場合、基体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から基体110の基板部110aに向かう向きを下方向、基体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 substrate 110, the main surface is a surface substantially parallel to the upper surface of the substrate portion 110a of the substrate 110, and the direction from the crystal element 120 toward the substrate portion 110a of the substrate 110. Is described as a downward direction, and the direction from the substrate portion 110a of the substrate 110 toward the crystal element 120 is described as an upward direction.

基体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側を向く水晶片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の下面および水晶片121の上面を水晶片121の主面とする。なお、本実施形態では、水晶素子120の上面と水晶片121の上面とを同一の意味で用いており、同様に、水晶素子120の下面と水晶片121の下面とを同一の意味で用いている。 The surface of the crystal element 120 facing the substrate portion 110a of the substrate 110 is the lower surface of the crystal element 120, and the surface of the crystal element 120 facing 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 the main surfaces of the crystal element 120. Similarly, the surface of the crystal piece 121 facing the substrate portion 110a side is the lower surface of the crystal piece 121, and the surface of the crystal piece 121 facing the lower surface of the crystal piece 121 is the upper surface of the crystal piece 121. Further, the lower surface of the crystal piece 121 and the upper surface of the crystal piece 121 are the main surfaces of the crystal piece 121. In the present embodiment, the upper surface of the crystal element 120 and the upper surface of the crystal piece 121 are used in the same meaning, and similarly, the lower surface of the crystal element 120 and the lower surface of the crystal piece 121 are used in the same meaning. There is.

水晶素子120は、水晶片121と金属パターン122とから構成されている。 The crystal element 120 is composed of a crystal piece 121 and a metal pattern 122.

水晶片121は、例えば、いわゆるATカット板である。すなわち、図6に示すように、水晶において、X軸(電気軸)、Y軸(機械軸)、Z軸(光軸)からなる直交座標系XYZを、X軸の周りに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´系を定義したとき、水晶片121は、XZ´平面に平行となっている形状である。 The crystal piece 121 is, for example, a so-called AT cut plate. That is, as shown in FIG. 6, in the crystal, the Cartesian coordinate system XYZ including the X-axis (electric axis), Y-axis (mechanical axis), and Z-axis (optical axis) is 30 ° or more and 50 ° around the X-axis. When the orthogonal coordinate system XY'Z'system is defined by rotating the following (as an example, 35 ° 15'), the crystal piece 121 has a shape parallel to the XZ'plane.

なお、水晶片121の外形がエッチングによって形成される場合、エッチングに対する水晶の異方性等によって比較的大きな誤差(系統誤差のようなもの)が生じる。当該誤差は、意図的に利用されることもある。本開示の説明においては、このような誤差の存在は無視するものとする。例えば、実際に、水晶片121においては、側面が主面に直交せずに傾斜していたり、側面が平面にならず外側に膨らむ形状になっていたりすることがあるが、そのような傾斜および/または膨らみの図示および説明は省略する。第三者の製品が本開示の技術に関するか否か判断される場合においてもそのような誤差は無視されてよい。なお、偶然誤差のようなものが無視されてよいことはもちろんである。 When the outer shape of the crystal piece 121 is formed by etching, a relatively large error (such as a systematic error) occurs due to the anisotropy of the crystal with respect to the etching. The error may be used intentionally. In the description of the present disclosure, the existence of such an error shall be ignored. For example, in fact, in the crystal piece 121, the side surface may be inclined without being orthogonal to the main surface, or the side surface may not be flat and may have a shape bulging outward. / Or the illustration and description of the bulge will be omitted. Such errors may also be ignored when determining whether a third party product relates to the technology of the present disclosure. Of course, things like random errors can be ignored.

図6に示すように、水晶片121の平面における形状は矩形である。当該矩形は、例えば、長方形(本開示では正方形を含くむものとする。このとき、所定の一つの辺が一方の長辺に該当し、所定の一つの辺に接続している辺を一方の短辺に該当する。励振電極部123についても同様。)なお、本開示について、矩形または長方形は、角部が面取りされた形状を含むものとする。(励振電極部123についても同様。)AT板カット板では、主面はXZ´平面に略平行な面であり、長辺はX軸に略平行な辺であり、短辺はZ´軸に略平行な辺である。 As shown in FIG. 6, the shape of the crystal piece 121 in a plane is rectangular. The rectangle is, for example, a rectangle (in the present disclosure, it is assumed that a square is included. At this time, a predetermined one side corresponds to one long side, and a side connected to the predetermined one side is one short side. The same applies to the excitation electrode portion 123.) In the present disclosure, the rectangle or the rectangle includes a shape in which the corner portion is chamfered. (The same applies to the excitation electrode portion 123.) In the AT plate cut plate, the main surface is a surface substantially parallel to the XZ'plane, the long side is a side substantially parallel to the X axis, and the short side is the Z'axis. The sides are almost parallel.

水晶片121の厚みは、厚みすべり振動について所望の固有周波数に基づいて設定される。例えば、基本波振動を用いる場合において、固有振動数をF(MHz)とすると、この固有振動数Fに対応する水晶片121の厚みt(μm)を求める基本式は、t=1670/Fである。なお、実際には、水晶片121の厚みは、励振電極部123の重さ等も考慮して、基本式の値から微調整された値となる。 The thickness of the crystal piece 121 is set based on the desired natural frequency for the thickness slip vibration. For example, when the fundamental wave vibration is used and the natural frequency is F (MHz), the basic formula for obtaining the thickness t (μm) of the crystal piece 121 corresponding to the natural frequency F is t = 1670 / F. is there. Actually, the thickness of the crystal piece 121 is a value finely adjusted from the value of the basic formula in consideration of the weight of the excitation electrode portion 123 and the like.

水晶片121の各種寸法は、等価直列抵抗値の低減等の種々の観点から、シミュレーション計算および実験等に基づいて適宜設定されてよい。一例をあげると、例えば、長辺の長さは550μm〜1.1mm以下、短辺の長さは350μm〜750μm以下(ただし、長辺の長さ以下)、厚さは20μm〜70μm以下である。 Various dimensions of the crystal piece 121 may be appropriately set based on simulation calculations, experiments, and the like from various viewpoints such as reduction of the equivalent series resistance value. For example, the length of the long side is 550 μm to 1.1 mm or less, the length of the short side is 350 μm to 750 μm or less (however, the length of the long side or less), and the thickness is 20 μm to 70 μm or less. ..

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の外部から交番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、ニクロムまたはチタンのいずれか一つが用いられる。第一金属層に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を第二金属層に用いることができる。第二金属層は、金属材料の中で電気抵抗率が低く、安定した材料が用いられ、
例えば、金、金を主成分とする合金、銀または銀を主成分とする合金のいずれか一つが用いられる。電気抵抗率が低い材料を用いることで、金属パターン122自身の抵抗率を小さくすることができ、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用いることで、水晶素子120の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 the crystal piece 121 is for applying an alternating 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 laminated on the first metal layer. As the first metal layer, a metal having good adhesion to quartz is used, and for example, any one of nickel, chromium, nichrome or titanium is used. By using a metal having good adhesion to quartz for the first metal layer, a metal having difficulty in adhesion to quartz can be used for the second metal layer. For the second metal layer, a stable material with low electrical resistivity is used among the metal materials.
For example, any one of gold, an alloy containing gold as a main component, and silver or an alloy containing silver as a main component is used. By using a material having a low electrical resistivity, the resistivity of the metal pattern 122 itself can be reduced, and as a result, it is possible to reduce the increase in the equivalent series resistance value of the crystal element 120. Further, by using a stable metal material, it is possible to reduce the change in the weight of the metal pattern 122 due to the reaction with the surrounding air in which the crystal element 120 exists and the change in the frequency of the crystal element 120.

金属パターン122は、励振電極部123と接続配線部124とから構成されている。この接続配線部124は、接続部124aと配線部124bとからなる。 The metal pattern 122 is composed of an excitation electrode portion 123 and a connection wiring portion 124. The connection wiring unit 124 includes a connection unit 124a and a wiring unit 124b.

励振電極部123は、水晶片121に交番電圧を印加するためのものである。励振電極部123は、一対となっており、水晶片121の両主面の中央部に互いが対向するように設けられている。励振電極部123は、平面視して、略矩形となっており、励振電極部123の中心(具体的には、励振電極部123の対角線の交点)が、水晶片121の中心(具体的には、水晶片121の対角線の交点)と比較すると、水晶片121の他方の短辺側に位置している。ここで、水晶片121の一方の短辺とは、接続配線部124の接続部124aが並んで設けられている水晶片121の短辺であり、水晶片121の他方の短辺とは、接続部124aが設けられていない水晶片121の短辺である。このように、
励振電極部123の中心を水晶片121の中心よりも水晶片121の他方の短辺側に設けることで、水晶片121の一方の短辺から励振電極部123の中心までの距離を、水晶片121の一方の短辺から水晶片121の中心までの距離と比較して長くすることができる。この結果、接続配線部124の接続部124aを導電性接着剤140で接着したときに、導電性接着剤140により励振電極部123に挟まれている部分の振動が阻害されることを低減させることが可能となり、水晶デバイス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。
The excitation electrode unit 123 is for applying an alternating voltage to the crystal piece 121. The excitation electrode portions 123 are paired and are provided so as to face each other at the central portions of both main surfaces of the crystal piece 121. The excitation electrode portion 123 has a substantially rectangular shape in a plan view, and the center of the excitation electrode portion 123 (specifically, the intersection of the diagonal lines of the excitation electrode portion 123) is the center of the crystal piece 121 (specifically). Is located on the other short side of the crystal piece 121 as compared to the intersection of the diagonal lines of the crystal piece 121). Here, one short side of the crystal piece 121 is the short side of the crystal piece 121 in which the connection portions 124a of the connection wiring portion 124 are provided side by side, and is connected to the other short side of the crystal piece 121. This is the short side of the crystal piece 121 to which the portion 124a is not provided. in this way,
By providing the center of the excitation electrode portion 123 on the other short side side of the crystal piece 121 with respect to the center of the crystal piece 121, the distance from one short side of the crystal piece 121 to the center of the excitation electrode portion 123 can be set. It can be made longer than the distance from one short side of 121 to the center of the crystal piece 121. As a result, when the connection portion 124a of the connection wiring portion 124 is bonded with the conductive adhesive 140, the vibration of the portion sandwiched between the excitation electrode portions 123 by the conductive adhesive 140 is reduced. This makes it possible to reduce the increase in the equivalent series resistance value of the crystal device.

接続配線部124は、接続部124aと配線部124bとから構成されており、水晶素子120の外部から励振電極部123に交番電圧を印加するためのものである。 The connection wiring unit 124 is composed of a connection unit 124a and a wiring unit 124b, and is for applying an alternating voltage to the excitation electrode unit 123 from the outside of the crystal element 120.

接続部124aは、水晶素子120を水晶デバイスとして用いる場合、基体110に実装するためのものであり、基体110の基板部110a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。接続部124aは、一対となっており、基板部110aの搭載パッド111と対向する位置であって、水晶片121の一方の短辺の縁部に沿って二つ並んで設けられている。 When the crystal element 120 is used as a crystal device, the connection portion 124a is for mounting on the substrate 110, and is electrically operated by the mounting pad 111 provided on the substrate portion 110a of the substrate 110 and the conductive adhesive 140. Be glued. The connecting portions 124a are paired and are provided at positions facing the mounting pads 111 of the substrate portion 110a, and are provided side by side along the edge of one short side of the crystal piece 121.

配線部124bは、接続部124aと励振電極部123とを電気的に接続させるためのものであり、一端が励振電極部123に接続され、他端が接続部124aに接続されている。また、配線部124bは、別の観点では、励振電極部123から接続部124aまで延設されている。また、配線部124bは、例えば、水晶素子120を平面視したとき、水晶片121の長辺と平行となるように設けられている。 The wiring portion 124b is for electrically connecting the connection portion 124a and the excitation electrode portion 123, and one end thereof is connected to the excitation electrode portion 123 and the other end is connected to the connection portion 124a. Further, from another viewpoint, the wiring portion 124b extends from the excitation electrode portion 123 to the connection portion 124a. Further, the wiring portion 124b is provided so as to be parallel to the long side of the crystal piece 121, for example, when the crystal element 120 is viewed in a plan view.

(水晶素子の詳細な説明)
このような水晶素子120は、図5および図7に示したように、接続部124aが並んで設けられている水晶片121の一方の短辺を含む側面を平面視したとき、その側面に第一凹部125a、第二凹部125b、および第三凹部125cからなる、3つの凹部125が形成されている。
(Detailed explanation of crystal element)
As shown in FIGS. 5 and 7, such a crystal element 120 has a side surface including one short side of a crystal piece 121 in which connection portions 124a are provided side by side, and has a position on the side surface thereof. Three recesses 125 are formed, including one recess 125a, a second recess 125b, and a third recess 125c.

第一凹部125aは、水晶片121の一方の短辺を含む側面の水晶片121の一方の短辺の一端側であって、水晶片121の下面に連なるように形成されている。また、第一凹部125aを向く面(第一凹部125aの底面)には、金属パターン122(接続配線部124の一部)が設けられている。また、水晶素子120を水晶デバイスとして用いる場合、第一凹部125a内には、導電性接着剤140が充填されている。 The first recess 125a is one end side of one short side of the side crystal piece 121 including one short side of the crystal piece 121, and is formed so as to be continuous with the lower surface of the crystal piece 121. Further, a metal pattern 122 (a part of the connection wiring portion 124) is provided on the surface facing the first recess 125a (the bottom surface of the first recess 125a). Further, when the crystal element 120 is used as a crystal device, the conductive adhesive 140 is filled in the first recess 125a.

第二凹部125bは、水晶片121の一方の短辺を含む側面の水晶片121の一方の短辺の他端側であって、水晶片121の下面に連なるように形成されている。また、第二凹部125aを向く面(第二凹部125aの底面)には、金属パターン122(接続配線部124の一部)が設けられている。また、水晶素子120を水晶デバイスとして用いる場合、第二凹部125b内には、導電性接着剤140が充填されている。 The second recess 125b is the other end side of one short side of the side crystal piece 121 including one short side of the crystal piece 121, and is formed so as to be continuous with the lower surface of the crystal piece 121. Further, a metal pattern 122 (a part of the connection wiring portion 124) is provided on the surface facing the second recess 125a (the bottom surface of the second recess 125a). Further, when the crystal element 120 is used as a crystal device, the conductive adhesive 140 is filled in the second recess 125b.

第三凹部125cは、水晶片121の一方の短辺を含む側面の水晶片121の一方の短辺の中心を含みつつ、水晶片121の上面および水晶片121の下面に連なるように形成されている。第三凹部125cの底面には、金属パターン122(接続配線部124)の一部が設けられている部分と金属パターン122(接続配線部124)の一部が設けられていない部分がある。図5および図7に示したように、第三凹部125cの底面であって、水晶片121の一方の短辺の中点を通過する部分には、金属パターン122の一部は設けられておらず、その他の部分には、水晶片121の上面から水晶片121の下面にまでつながるように金属パターン122の一部が設けられている。 The third recess 125c is formed so as to be continuous with the upper surface of the crystal piece 121 and the lower surface of the crystal piece 121 while including the center of one short side of the side crystal piece 121 including one short side of the crystal piece 121. There is. On the bottom surface of the third recess 125c, there is a portion provided with a part of the metal pattern 122 (connection wiring portion 124) and a portion not provided with a part of the metal pattern 122 (connection wiring portion 124). As shown in FIGS. 5 and 7, a part of the metal pattern 122 is provided on the bottom surface of the third recess 125c, which passes through the midpoint of one short side of the crystal piece 121. However, a part of the metal pattern 122 is provided in the other portion so as to connect from the upper surface of the crystal piece 121 to the lower surface of the crystal piece 121.

また、第三凹部125cは、水晶片121の上面に連なっている部分の(第三凹部125cの)長さが、水晶片121の下面に連なっている部分の(第三凹部125cの)長さと異なっており、水晶片121の上面に連なっている部分の長さの方が長くなっている。 Further, in the third recess 125c, the length of the portion connected to the upper surface of the crystal piece 121 (of the third recess 125c) is the length of the portion connected to the lower surface of the crystal piece 121 (of the third recess 125c). It is different, and the length of the portion connected to the upper surface of the crystal piece 121 is longer.

ここで、第一凹部125aの底面、第二凹部125bの底面、および、第三凹部125cの底面とは、水晶片121の一方の短辺を含む側面に平行なそれぞれの凹部124の面とする。 Here, the bottom surface of the first recess 125a, the bottom surface of the second recess 125b, and the bottom surface of the third recess 125c are the surfaces of the respective recesses 124 parallel to the side surface including one short side of the crystal piece 121. ..

水晶素子120は、一般的に、金属パターン122に交番電圧を印加したとき、励振電極部123に挟まれている部分が厚みすべり振動を主振動として振動すると同時に、副次的な振動として屈曲振動が生じる。本実施形態では、このような構成にすることで、副次的な屈曲振動が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可能となる。この結果、水晶素子120および水晶デバイスの等価直列抵抗値が大きくなることを低減させ、電気的特性を向上させることができる。 In general, when an alternating voltage is applied to the metal pattern 122, the crystal element 120 vibrates with the thickness slip vibration as the main vibration at the portion sandwiched between the excitation electrode portions 123, and at the same time, the bending vibration as a secondary vibration. Occurs. In the present embodiment, such a configuration makes it possible to reduce the influence of the secondary bending vibration on the thickness slip vibration which is the main vibration. As a result, it is possible to reduce the increase in the equivalent series resistance value of the crystal element 120 and the crystal device, and improve the electrical characteristics.

以上のとおり、本実施形態に係る水晶素子120は、平面視して略矩形形状となっている水晶片121と、水晶片121に設けられ、励振電極部123および励振電極部123から水晶片121の外縁に向かって延設されている接続配線部124からなる金属パターン122と、から構成されている水晶素子120であって、水晶片121の一方の短辺を含む側面を平面視して、水晶片121の一方の短辺を含む側面に三つの凹部125(125a、125b、125c)が形成されている。 As described above, the crystal element 120 according to the present embodiment is provided on the crystal piece 121 having a substantially rectangular shape in a plan view and the crystal piece 121, and the excitation electrode portion 123 and the excitation electrode portion 123 to the crystal piece 121. A crystal element 120 composed of a metal pattern 122 composed of a connecting wiring portion 124 extending toward the outer edge of the crystal piece 121, and a side surface including one short side of the crystal piece 121 is viewed in a plan view. Three recesses 125 (125a, 125b, 125c) are formed on the side surface including one short side of the crystal piece 121.

金属パターン122に交番電圧を印加したときに生じる副次的な振動である屈曲振動は、水晶片121の長辺および短辺に平行な向きで水晶片121の全体が屈曲するように振動する状態となっている。このように、水晶片121の一方の短辺を含む側面に、第一凹部125a、第二凹部125bおよび第三凹部125cからなる凹部125を形成することで、副次的な振動である屈曲振動の周波数等の振動状態を大きく変化させることが可能となる。このため、主振動である厚みすべり振動と副次的な振動である屈曲振動とが結合する量を、凹部125を形成していない場合と比較して、抑制することが可能となる。
この結果、主振動である厚みすべり振動と副次的な振動である屈曲振動とが結合し等価直列抵抗値が大きくなることを低減させつつ、電気的特性を向上させることができる。
Bending vibration, which is a secondary vibration generated when an alternating voltage is applied to the metal pattern 122, vibrates so that the entire crystal piece 121 bends in a direction parallel to the long side and the short side of the crystal piece 121. It has become. In this way, by forming the recess 125 composed of the first recess 125a, the second recess 125b and the third recess 125c on the side surface including one short side of the crystal piece 121, bending vibration which is a secondary vibration is performed. It is possible to greatly change the vibration state such as the frequency of. Therefore, the amount of coupling between the thickness slip vibration, which is the main vibration, and the bending vibration, which is the secondary vibration, can be suppressed as compared with the case where the recess 125 is not formed.
As a result, it is possible to improve the electrical characteristics while reducing the increase in the equivalent series resistance value due to the combination of the thickness slip vibration, which is the main vibration, and the bending vibration, which is the secondary vibration.

また、このような第一凹部125a、第二凹部125bおよび第三凹部125cからなる凹部125を水晶片121の側面に形成することにより、水晶片121の側面に一つまたは二つの凹部を形成しただけの場合、または、凹部を形成していない場合と比較して、副次的な振動である屈曲振動が生じることをより低減させることが可能となる。また、水晶片121の側面に四つ以上の凹部を形成した場合には、副次的な振動である屈曲振動をより低減させることが可能となるが、しかしながら、四つの凹部を形成した場合と比較して、機械的強度の観点から水晶素子120を平面視して凹部が形成されている側面に平行な向きで生じる応力に対しての歪の量が大きくなってしまう虞がある。
従って、水晶片121の側面に第一凹部125a、第二凹部125bおよび第三凹部125cからなる三つの凹部125を形成することで、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を低減させつつ、外部から受ける応力に対しての水晶片121が歪み量を抑えることが可能となる。この結果、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水晶片121が歪むことによる等価直列抵抗値が大きくなることを低減させ、電気的特性が悪化することを抑えることができる。
Further, by forming the recess 125 including the first recess 125a, the second recess 125b and the third recess 125c on the side surface of the crystal piece 121, one or two recesses are formed on the side surface of the crystal piece 121. It is possible to further reduce the occurrence of bending vibration, which is a secondary vibration, as compared with the case where only the case is used or the case where the recess is not formed. Further, when four or more recesses are formed on the side surface of the crystal piece 121, it is possible to further reduce bending vibration which is a secondary vibration, however, when four recesses are formed, In comparison, from the viewpoint of mechanical strength, there is a possibility that the amount of strain with respect to the stress generated in the direction parallel to the side surface on which the recess is formed when the crystal element 120 is viewed in a plan view becomes large.
Therefore, by forming three recesses 125 composed of a first recess 125a, a second recess 125b, and a third recess 125c on the side surface of the crystal piece 121, a thickness slip whose main vibration is bending vibration, which is a secondary vibration. The amount of distortion of the crystal piece 121 against external stress can be suppressed while reducing the influence on the vibration. As a result, by doing so, it is possible to reduce the increase in the equivalent series resistance value due to the bending vibration and the distortion of the crystal piece 121, which are secondary vibrations, and to suppress the deterioration of the electrical characteristics. it can.

特に、水晶片121の長辺の長さが920μm以下のような場合には、副次的な振動である屈曲振動の次数が低くなるため、副次的な振動である屈曲振動と主振動である厚みすべり振動とが結合しやすくなる傾向がある。このため、このように水晶片121の一方の短辺を含む側面に凹部125を形成することで、副次的な振動である厚みすべり振動が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可能となる。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、電気的特性を向上させることができる。 In particular, when the length of the long side of the crystal piece 121 is 920 μm or less, the order of the bending vibration, which is a secondary vibration, becomes low, so that the bending vibration and the main vibration, which are secondary vibrations, are used. It tends to be easily combined with a certain thickness sliding vibration. Therefore, by forming the recess 125 on the side surface including one short side of the crystal piece 121 in this way, the influence of the thickness slip vibration, which is a secondary vibration, on the thickness slip vibration, which is the main vibration, is reduced. It becomes possible. As a result, it is possible to reduce the increase in the equivalent series resistance value of the crystal element 120 and improve the electrical characteristics.

また、水晶素子120は、水晶片121の一方の短辺を含む側面の水晶片121の一方の短辺の一端側であって、水晶片121の下面に連なるように形成されている第一凹部125aと、水晶片121の一方の短辺を含む側面の水晶片121の一方の短辺の他端側であって、水晶片121の下面に連なるように形成されている第二凹部125bと、水晶片121の一方の短辺を含む側面の水晶片121の一方の短辺の中点を含みつつ水晶片121の上面および水晶片121の下面に連なるように形成されている第三凹部125cとからなる凹部125が形成されている。このとき、水晶片121の一方の短辺を含む側面を平面視したとき、第一凹部125aは、水晶片121の下面と連なっているが、水晶片121の上面と連なっていない。
また、第二凹部125bは、水晶片121の下面と連なっているが、水晶片121の上面と連なっていない。
Further, the crystal element 120 is a first recess that is one end side of one short side of the side crystal piece 121 including one short side of the crystal piece 121 and is formed so as to be continuous with the lower surface of the crystal piece 121. 125a, a second recess 125b which is the other end side of one short side of the side crystal piece 121 including one short side of the crystal piece 121 and is formed so as to be continuous with the lower surface of the crystal piece 121. A third recess 125c formed so as to be connected to the upper surface of the crystal piece 121 and the lower surface of the crystal piece 121 while including the midpoint of one short side of the crystal piece 121 on the side surface including one short side of the crystal piece 121. A recess 125 is formed. At this time, when the side surface including one short side of the crystal piece 121 is viewed in a plan view, the first recess 125a is connected to the lower surface of the crystal piece 121, but is not connected to the upper surface of the crystal piece 121.
Further, the second recess 125b is connected to the lower surface of the crystal piece 121, but is not connected to the upper surface of the crystal piece 121.

このような構成にすることで、水晶素子120を平面視して、水晶片121の短辺の両端部において力が加わったときに、水晶片121の中心付近における水晶片121が歪む量を低減させることができる。具体的には、水晶素子120を水晶デバイスとして用いる場合、水晶片121の一方の短辺または他方の短辺の両端部を導電性接着剤140で電気的に接着することとなるが、この導電性接着剤140が硬化するときに生じる収縮応力により水晶片121の中心付近における水晶片121の歪む量を低減させることが可能となる。この結果、水晶片121の中心付近において水晶片121が歪むことが原因で生じる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、水晶素子120および水晶デバイスの電気的特性を向上させることが可能となる。 With such a configuration, when the crystal element 120 is viewed in a plan view and a force is applied to both ends of the short side of the crystal piece 121, the amount of distortion of the crystal piece 121 near the center of the crystal piece 121 is reduced. Can be made to. Specifically, when the crystal element 120 is used as a crystal device, one short side of the crystal piece 121 or both ends of the other short side are electrically bonded with a conductive adhesive 140. It is possible to reduce the amount of distortion of the crystal piece 121 in the vicinity of the center of the crystal piece 121 due to the shrinkage stress generated when the sex adhesive 140 is cured. As a result, it is possible to reduce the increase in the equivalent series resistance value caused by the distortion of the crystal piece 121 near the center of the crystal piece 121, and to improve the electrical characteristics of the crystal element 120 and the crystal device. It will be possible.

また、本実施形態に係る水晶素子120は、水晶片121の一方の短辺を含む側面を平面視して、水晶片121の上面側の第三凹部125cの長さが、水晶片121の下面側の第三凹部125cの長さより長くなっている。別の観点では、第三凹部125cは、水晶片121の一方の短辺を含む側面を平面視して、水晶片121の上面に連なっている第三凹部125cの長さと、水晶片121の下面に連なっている第三凹部125cの長さとが異なる長さとなっているといえる。 Further, in the crystal element 120 according to the present embodiment, the length of the third recess 125c on the upper surface side of the crystal piece 121 is the lower surface of the crystal piece 121 when the side surface including one short side of the crystal piece 121 is viewed in a plan view. It is longer than the length of the third recess 125c on the side. From another viewpoint, the third recess 125c has the length of the third recess 125c connected to the upper surface of the crystal piece 121 and the lower surface of the crystal piece 121 in a plan view of the side surface including one short side of the crystal piece 121. It can be said that the length is different from the length of the third recess 125c connected to the above.

このように長さを異なるようにすることで、副次的な振動である屈曲振動の振動状態は水晶片121の長辺または短辺に平行な水晶片121の長さに依存していることから、金属パターン122に交番電圧を印加したときに生じる副次的な振動である屈曲振動を分散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を分散させることできるので、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と結合することを低減させることができ、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電気的特性が悪化することを抑制させることが可能となる。 By making the lengths different in this way, the vibration state of the bending vibration, which is a secondary vibration, depends on the length of the crystal piece 121 parallel to the long side or the short side of the crystal piece 121. Therefore, it is possible to disperse the bending vibration which is a secondary vibration generated when the alternating voltage is applied to the metal pattern 122. As a result, since the bending vibration which is a secondary vibration can be dispersed, it is possible to reduce the combination of the bending vibration which is a secondary vibration with the thickness sliding vibration which is the main vibration, and the crystal element 120. It is possible to reduce the increase in the equivalent series resistance value of the above and suppress the deterioration of the electrical characteristics.

また、このようにすることで、水晶片121に金属パターン122を設ける場合に、水晶片121の側面に確実に金属パターン122を設けることが可能となる。従って、水晶片121の上面側に設けられる接続配線部124と水晶片121の下面側に設けられる接続配線部124とをより確実に電気的に接続させることができ、接続配線部124が部分的に細くなることによる等価直列抵抗値が大きくなることを低減させ、電気的特性を向上させることが可能となる。 Further, by doing so, when the metal pattern 122 is provided on the crystal piece 121, the metal pattern 122 can be surely provided on the side surface of the crystal piece 121. Therefore, the connection wiring portion 124 provided on the upper surface side of the crystal piece 121 and the connection wiring portion 124 provided on the lower surface side of the crystal piece 121 can be more reliably and electrically connected, and the connection wiring portion 124 is partially. It is possible to reduce the increase in the equivalent series resistance value due to the thinning and improve the electrical characteristics.

また、本実施形態に係る水晶素子120は、水晶素子120を平面視して、金属パターン122の励振電極部123が水晶片121の中央付近に設けられており、金属パターン122の接続配線部124の一部が水晶片121の一方の短辺の縁部に沿って設けられている。従って、第一凹部125a、第二凹部125bおよび第三凹部125cが形成されている水晶片121の一方の短辺の縁部に、金属パターン122の一部(接続部124aの一部)が設けられる。 Further, in the crystal element 120 according to the present embodiment, the excitation electrode portion 123 of the metal pattern 122 is provided near the center of the crystal piece 121 in a plan view of the crystal element 120, and the connection wiring portion 124 of the metal pattern 122 is provided. A part of the crystal piece 121 is provided along the edge of one short side of the crystal piece 121. Therefore, a part of the metal pattern 122 (a part of the connecting portion 124a) is provided at the edge of one short side of the crystal piece 121 in which the first recess 125a, the second recess 125b, and the third recess 125c are formed. Be done.

接続配線部124の一部、具体的には、接続部124aは、前述したように、水晶素子120を水晶デバイスとして用いる場合、基体110の搭載パッド111と対向する位置に設けられ、導電性接着剤140で搭載パッド111と電気的に接続されつつ接着される。別の観点では、接続配線部124aの一部、具体的には、接続部124aが設けられている部分が、導電性接着剤140によって固定されているといえる。従って、接続配線部124の一部、接続部124aを、凹部125が形成されている水晶片121の一方の短辺側に設けることにより、凹部125が形成されている水晶片121の一方の短辺を含む側面の両端部を導電性接着剤140によって固定されている状態にすることができる。
このため、凹部125が形成されていない水晶片121の他方の短辺側に接続部124aを設ける場合と比較して、副次的な振動である屈曲振動の発生を抑制す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が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、電気的特性を向上させることが可能となる。
As described above, a part of the connection wiring portion 124, specifically, the connection portion 124a is provided at a position facing the mounting pad 111 of the substrate 110 when the crystal element 120 is used as a crystal device, and is conductively bonded. The agent 140 is electrically connected to and adhered to the mounting pad 111. From another viewpoint, it can be said that a part of the connection wiring portion 124a, specifically, the portion where the connection portion 124a is provided is fixed by the conductive adhesive 140. Therefore, by providing a part of the connection wiring portion 124 and the connection portion 124a on the short side side of one of the crystal pieces 121 in which the recess 125 is formed, one short of the crystal piece 121 in which the recess 125 is formed is provided. Both ends of the side surface including the side can be fixed by the conductive adhesive 140.
Therefore, as compared with the case where the connecting portion 124a is provided on the other short side side of the crystal piece 121 in which the recess 125 is not formed, it is possible to suppress the occurrence of bending vibration which is a secondary vibration. .. As a result, it is possible to reduce the influence of the bending vibration, which is a secondary vibration, on the thickness slip vibration, which is the main vibration, and it is possible to improve the electrical characteristics.

また、本実施形態に係る水晶素子120は、水晶片121の一方の短辺を含む側面を平面視して、金属パターン122の一部が、凹部125の底面に設けられている。具体的には、第一凹部125aは、第一凹部125aの底面を含む第一凹部125aを向く3面に金属パターン122の一部(接続配線部124の一部)が設けられている。また、第二凹部125bは、第二凹部125bの底面を含む第二凹部125bを向く3面に金属パターン122の一部(接続配線部124の一部)が設けられている。第三凹部125cは、第三凹部125cを向く3面のうち、第三凹部125cの底面を除く2面と第三凹部125cの底面の一部に金属パターン122の一部(接続配線部124の一部)が設けられている。 Further, in the crystal element 120 according to the present embodiment, a part of the metal pattern 122 is provided on the bottom surface of the recess 125 in a plan view of the side surface including one short side of the crystal piece 121. Specifically, the first recess 125a is provided with a part of the metal pattern 122 (a part of the connection wiring portion 124) on three surfaces facing the first recess 125a including the bottom surface of the first recess 125a. Further, the second recess 125b is provided with a part of the metal pattern 122 (a part of the connection wiring portion 124) on three surfaces facing the second recess 125b including the bottom surface of the second recess 125b. Of the three surfaces facing the third recess 125c, the third recess 125c has two surfaces excluding the bottom surface of the third recess 125c and a part of the bottom surface of the third recess 125c, and a part of the metal pattern 122 (connection wiring portion 124). (Part) is provided.

このようにすることで、金属パターン122の一部が錘の役割を果たすこととなり、金属パターン122に交番電圧を印加したときに生じる副次的な振動である屈曲振動が生じることを抑制させることができる。この結果、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と結合する量を低減させることができ、等価直列抵抗値が大きくなることを低減させ、電気的特性を向上させることが可能となる。 By doing so, a part of the metal pattern 122 acts as a weight, and it is possible to suppress the occurrence of bending vibration, which is a secondary vibration generated when an alternating voltage is applied to the metal pattern 122. Can be done. As a result, it is possible to reduce the amount of bending vibration, which is a secondary vibration, combined with the thickness slip vibration, which is the main vibration, reduce the increase in the equivalent series resistance value, and improve the electrical characteristics. Is possible.

また、本実施形態に係る水晶デバイスは、本実施形態に係る水晶素子120と、接続配線部124の一部と対向する位置に搭載パッド111が設けられている基板部110aを有した基体110と、接続配線部124の一部と搭載パッド111との間に設けられている導電性接着剤140と、基体110と接合している蓋体130とを備えている。従って、本実施形態に係る水晶デバイスは、このように等価直列抵抗値が大きくなることを低減させつつ電気的特性を向上させた水晶素子120を用いているので、水晶デバイスの等価直列抵抗値が大きくなることを低減させつつ電気的特性を向上させることが可能となる。 Further, the crystal device according to the present embodiment includes a crystal element 120 according to the present embodiment and a substrate 110 having a substrate portion 110a provided with a mounting pad 111 at a position facing a part of the connection wiring portion 124. A conductive adhesive 140 provided between a part of the connection wiring portion 124 and the mounting pad 111, and a lid 130 bonded to the base 110 are provided. Therefore, since the crystal device according to the present embodiment uses the crystal element 120 whose electrical characteristics are improved while reducing the increase in the equivalent series resistance value, the equivalent series resistance value of the crystal device is increased. It is possible to improve the electrical characteristics while reducing the increase in size.

また、本実施形態に係る水晶デバイスは、前述したような第一凹部125a、第二凹部125bおよび第三凹部125cからなる凹部125が形成されている水晶素子120を用いている。このような水晶素子120を用いることで、水晶片121の一方の短辺の両端部に力が加わった際に、水晶片121の中央部付近における水晶片121の短辺に平行な向きで生じる歪みを低減させることが可能となる。つまり、本実施形態に係る水晶デバイスは、このような水晶素子120を用いることで、導電性接着剤140が収縮する際に生じる収縮応が原因となっている水晶片121の中央付近における水晶片121の短辺に平行な向きで生じる歪みによる等価直列抵抗値が大きくなることを低減させ、電気的特性を向上させることができる。 Further, the crystal device according to the present embodiment uses the crystal element 120 in which the recess 125 including the first recess 125a, the second recess 125b and the third recess 125c is formed as described above. By using such a crystal element 120, when a force is applied to both ends of one short side of the crystal piece 121, the force is generated in a direction parallel to the short side of the crystal piece 121 near the center of the crystal piece 121. It is possible to reduce the distortion. That is, in the crystal device according to the present embodiment, by using such a crystal element 120, the crystal piece near the center of the crystal piece 121 caused by the shrinkage response that occurs when the conductive adhesive 140 shrinks. It is possible to reduce the increase in the equivalent series resistance value due to the distortion generated in the direction parallel to the short side of 121, and improve the electrical characteristics.

また、本実施形態に係る水晶デバイスは、前述したように、水晶片121の短辺の中央を通過し水晶片121の上面および水晶片121の下面に連なっている第三凹部125cが形成されている水晶素子120を用いている。このため、搭載パッド111上に塗布された導電性接着剤140を搭載パッド111と水晶素子120の接続部124aとで挟むように載置した際に、潰された導電性接着剤140が押し拡がったとしても、二カ所に塗布された導電性接着剤140が接触し、電気的に短絡し、水晶素子120が振動しなくとなることを低減させることが可能となる。 Further, in the crystal device according to the present embodiment, as described above, a third recess 125c is formed which passes through the center of the short side of the crystal piece 121 and is connected to the upper surface of the crystal piece 121 and the lower surface of the crystal piece 121. The crystal element 120 is used. Therefore, when the conductive adhesive 140 applied on the mounting pad 111 is placed so as to be sandwiched between the mounting pad 111 and the connection portion 124a of the crystal element 120, the crushed conductive adhesive 140 spreads. Even if this is the case, it is possible to reduce the possibility that the conductive adhesives 140 applied in two places come into contact with each other and are electrically short-circuited so that the crystal element 120 does not vibrate.

また、本実施形態に係る水晶デバイスは、導電性接着剤140が第一凹部125a内および第二凹部125b内に充填されている。 Further, in the crystal device according to the present embodiment, the conductive adhesive 140 is filled in the first recess 125a and the second recess 125b.

このようにすることで、導電性接着剤140と水晶片121との接着面積を、水晶片121の第一凹部125aおよび第二凹部125bが形成されていない場合と比較して、広げることができ、接着力を高めることができる。このため、水晶デバイスが落下したような場合、水晶素子120が基体110の搭載パッド111とから剥離し、水晶デバイスとして使用することができなくなることを低減させることが可能となる。 By doing so, the adhesive area between the conductive adhesive 140 and the crystal piece 121 can be expanded as compared with the case where the first recess 125a and the second recess 125b of the crystal piece 121 are not formed. , Adhesive strength can be increased. Therefore, when the crystal device is dropped, it is possible to reduce the possibility that the crystal element 120 is separated from the mounting pad 111 of the substrate 110 and cannot be used as the crystal device.

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

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(IC)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、水晶素子の他に、サーミスタ等の電子素子を有するものであってもよい。また、例えば、水晶デバイスは、恒温槽付きのものであってもよい。水晶デバイスにおいて、水晶素子を実装する基体の構造は、適宜構成されてもよい。例えば、基体は、上面および下面に凹部を有する断面H型のものであってもよい。 The device having a crystal element is not limited to the crystal unit. For example, an oscillator having an integrated circuit element (IC) that generates an oscillation signal by applying a voltage to the crystal element in addition to the crystal element may be used. Further, for example, the crystal device may have an electronic element such as a thermistor in addition to the crystal element. Further, for example, the crystal device may be equipped with a constant temperature bath. In the crystal device, the structure of the substrate on which the crystal element is mounted may be appropriately configured. For example, the substrate may have an H-shaped cross section having recesses on the upper surface and the lower surface.

水晶片は、平板状のものおよびメサ型のものに限定されない。 Quartz pieces are not limited to flat plates and mesas.

110・・基体
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
122・・・金属パターン
123・・・励振電極部
124・・・接続配線部
124a・・・接続部
124b・・・配線部
125・・・凹部
125a・・・第一凹部
125b・・・第二凹部
125c・・・第三凹部
130・・・蓋体
140・・・導電性接着剤
110 ... Base 110a ... Board part 110b ... Frame part 111 ... Mounting pad 112 ... External terminal 120 ... Crystal element 121 ... Crystal piece 122 ... Metal pattern 123 ... Excitation electrode part 124 ... Connection wiring part 124a ... Connection part 124b ... Wiring part 125 ... Recessed 125a ... First recess 125b ... Second recess 125c ... Third recess 130 ...・ ・ Lid body 140 ・ ・ ・ Conductive adhesive

Claims (7)

平面視して略矩形形状となっている水晶片と、
前記水晶片に設けられ、励振電極部および前記励振電極部から前記水晶片の外縁に向かって延設されている接続配線部からなる金属パターンと、
から構成されている水晶素子であって、
前記水晶片の一方の短辺を含む側面を平面視して、
前記水晶片の一方の短辺を含む側面に前記水晶片の少なくとも前記接続配線部の接続部が形成された上面又は前記接続部が形成された下面のいずれか一方に連なるように三つの凹部が形成されている
ことを特徴とする水晶素子。
A crystal piece that has a substantially rectangular shape when viewed in a plan view,
A metal pattern provided on the crystal piece and composed of an excitation electrode portion and a connection wiring portion extending from the excitation electrode portion toward the outer edge of the crystal piece.
It is a crystal element composed of
The side surface including one short side of the crystal piece is viewed in a plan view.
Three recesses are formed on the side surface including one short side of the crystal piece so as to be continuous with either the upper surface of the crystal piece where the connection portion of the connection wiring portion is formed or the lower surface of which the connection portion is formed. A quartz element characterized by being formed.
平面視して略矩形形状となっている水晶片と、
前記水晶片に設けられ、励振電極部および前記励振電極部から前記水晶片の外縁に向かって延設されている接続配線部からなる金属パターンと、
から構成されており、
前記水晶片の一方の短辺を含む側面を平面視して、
前記水晶片の一方の短辺を含む側面に三つの凹部が形成された水晶素子であって、
前記水晶片の一方の短辺を含む側面の前記水晶片の一方の短辺の一端側であって、前記水晶片の下面に連なるように形成されている第一凹部と、
前記水晶片の一方の短辺を含む側面の前記水晶片の一方の短辺の他端側であって、前記水晶片の下面に連なるように形成されている第二凹部と、
前記水晶片の一方の短辺を含む側面の前記水晶片の一方の短辺の中点を含みつつ、前記水晶片の上面および前記水晶片の下面に連なるように形成されている第三凹部と、
から前記凹部が形成されている
ことを特徴とする水晶素子。
A crystal piece that has a substantially rectangular shape when viewed in a plan view,
A metal pattern provided on the crystal piece and composed of an excitation electrode portion and a connection wiring portion extending from the excitation electrode portion toward the outer edge of the crystal piece.
Consists of
The side surface including one short side of the crystal piece is viewed in a plan view.
A crystal element having three recesses formed on a side surface including one short side of the crystal piece .
A first recess on the side surface including one short side of the crystal piece, which is one end side of one short side of the crystal piece and is formed so as to be continuous with the lower surface of the crystal piece.
A second recess on the side surface including one short side of the crystal piece, which is the other end side of one short side of the crystal piece and is formed so as to be continuous with the lower surface of the crystal piece.
A third recess formed so as to be continuous with the upper surface of the crystal piece and the lower surface of the crystal piece while including the midpoint of one short side of the crystal piece on the side surface including one short side of the crystal piece. ,
A quartz element characterized in that the recess is formed from the quartz element.
請求項2に記載の水晶素子であって、
前記水晶片の一方の短辺を含む側面を平面視して、
前記水晶片の上面側の前記第三凹部の長さが、前記水晶片の下面側の前記第三凹部の長さよりも長くなっている
ことを特徴とする水晶素子。
The crystal element according to claim 2.
The side surface including one short side of the crystal piece is viewed in a plan view.
A crystal element characterized in that the length of the third recess on the upper surface side of the crystal piece is longer than the length of the third recess on the lower surface side of the crystal piece.
請求項2および請求項3に記載の水晶素子であって、
前記水晶素子を平面視して、
前記金属パターンの前記励振電極部が前記水晶片の中央付近に設けられており、
前記金属パターンの前記接続配線部の一部が前記水晶片の一方の短辺の縁部に沿って設けられている
ことを特徴とする水晶素子。
The crystal element according to claim 2 and 3.
Looking at the crystal element in a plane,
The excitation electrode portion of the metal pattern is provided near the center of the crystal piece.
A crystal element characterized in that a part of the connection wiring portion of the metal pattern is provided along an edge portion of one short side of the crystal piece.
請求項4に記載の水晶素子であって、
前記水晶片の一方の短辺を含む側面を平面視して、
前記金属パターンが、前記凹部の底面に設けられている
ことを特徴とする水晶素子。
The crystal element according to claim 4.
The side surface including one short side of the crystal piece is viewed in a plan view.
A crystal element characterized in that the metal pattern is provided on the bottom surface of the recess.
請求項1乃至請求項5に記載の水晶素子と、
前記接続配線部の一部と対向する位置に搭載パッドが設けられている基板部を有した基体と、
前記接続配線部の一部と前記搭載パッドとの間に設けられている導電性接着剤と、
前記基体と接合している蓋体と、
を備えていることを特徴とする水晶デバイス。
The crystal element according to claim 1 to 5,
A substrate having a substrate portion in which a mounting pad is provided at a position facing a part of the connection wiring portion, and a substrate.
A conductive adhesive provided between a part of the connection wiring portion and the mounting pad,
With the lid bonded to the substrate,
A crystal device characterized by being equipped with.
請求項2乃至請求項5に記載の水晶素子と、
前記接続配線部の一部と対向する位置に搭載パッドが設けられている基板部を有した基体と、
前記接続配線部の一部と前記搭載パッドとの間に設けられている導電性接着剤と、
前記基体と接合している蓋体と、
を備えている水晶デバイスであって、
前記導電性接着剤が、前記第一凹部および前記第二凹部内に充填されている
ことを特徴とする水晶デバイス。
The crystal element according to claim 2 to 5,
A substrate having a substrate portion in which a mounting pad is provided at a position facing a part of the connection wiring portion, and a substrate.
A conductive adhesive provided between a part of the connection wiring portion and the mounting pad,
With the lid bonded to the substrate,
Is a crystal device equipped with
A crystal device in which the conductive adhesive is filled in the first recess and the second recess.
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