JP7206924B2 - 圧電振動デバイス - Google Patents

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Description

本発明は、各種電子機器のタイミングデバイスとして用いられる圧電振動デバイスに関する。
近年、通信機器等に用いられる水晶振動子や水晶発振器等の圧電振動デバイスは超小型化が進んでいる。例えば、平面視略矩形の表面実装型の水晶振動子の外形寸法は、その長辺が1.0mm以下で、その短辺が0.8mm以下にまで小さくなってきている。
前記水晶振動子は、上方に開口した凹部を有する容器と、前記凹部の内部に導電性接着剤等を介して接合される平面視矩形状の水晶振動板と、前記凹部を覆うように容器に接合される蓋によって構成されている。超小型の上記構成の水晶振動子に用いられる水晶振動板では、フォトリソグラフイ技術やウエットエッチング(エッチング液への水晶ウエハの浸漬よる化学的溶解によるエッチング)を用いることによって、その外形を高精度で効率的に成形することができる。
前記水晶振動板は、1枚の人工水晶のウエハ(例えばATカット水晶)からフォトリソグラフイ技術およびウエットエッチングによって一括で多数個が成形される。水晶振動板の外形の周囲はウエットエッチングによって貫通するため、水晶振動板の周囲の枠部と一体的に形成された支持部と、水晶振動板本体とを接続するための「ブリッジ」と呼ばれる接続部が設けられる。
ATカット水晶は異方性材料であるため、平面視矩形に開口した金属パターンでウエットエッチングを行っても、ウエットエッチング後の水晶振動板の平面視形状が矩形にならないことがある。これを防止してウエットエッチング後の水晶振動板の平面視形状を矩形に近づけるために、前記ブリッジを水晶振動板の一短辺側の側面の両端部に設けることがある。水晶振動板本体は前記ブリッジから折り取られることによって、水晶ウエハから分割されることになる。このような形態の水晶振動板は、例えば特許文献1乃至3に開示されている。
前記水晶振動板の一短辺側の側面であって、当該側面の両端部に対して内側の領域には、前述した容器の凹部内に設けられた電極パッド上に導電性接着剤を介して接合される一対の側面電極が形成される。この側面電極は本来、接続信頼性確保のため、一短辺側の側面の両端部から当該両端部に対して内側の領域にまで及ぶように設けられるべきであるが、前記両端部にはブリッジが設けられているため、ブリッジから分割された水晶振動板の前記側面電極の形成領域は微小領域となってしまう。
前記水晶振動板を、前記電極パッド上に導電性接着剤を介して接合する際には、水晶振動板の側面においては微小な前記側面電極のみに導電性接着剤が及ぶ。さらに、金属膜からなる前記側面電極自体が導電性接着剤との密着力は良好ではないことから、導電性接着剤と側面電極との密着力が不充分となって超小型水晶振動子の特性に悪影響を及ぼす虞がある。
特開2008-92505号 特許第4830069号 特許第5152542号
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、超小型であっても容器と圧電振動板との接続信頼性が高く、良好な特性を有する圧電振動デバイスを提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために請求項1の発明は、圧電振動板が、容器に設けられた電極パッドに導電性接着剤を介して接合された圧電振動デバイスであって、前記圧電振動板は平面視略矩形であり、その表裏主面の各中央側には互いに対向する一対の励振電極が形成され、当該一対の励振電極の各々から圧電振動板の少なくとも一短辺側に引き出される接続電極が形成されてなり、圧電振動板の前記一短辺側の側面には、圧電振動板の素地が露出した露出部と、当該露出部に隣接し前記接続電極に連続した第1の側面電極とが設けられ、前記露出部は、前記圧電振動板と一体で成形され当該圧電振動板から突出するブリッジの折り取り後の破断痕であり、前記圧電振動板が、前記導電性接着剤が前記露出部と前記第1の側面電極のいずれにも及んだ状態で前記電極パッド上に導電接合されている。
上記発明によれば、導電性接着剤が第1の側面電極だけでなく、露出部にも及んだ状態で圧電振動板が電極パッド上に導電接合されるため、圧電振動板と導電性接着剤との密着力を向上させることができる。これは導電性接着剤との密着力に優れた圧電振動板の素地が前記ブリッジの折り取り後の破断痕であるため、ブリッジ以外の圧電振動板の側面に比べてその表面が粗面となり、導電性接着剤との密着力がより向上(所謂、「アンカー効果」)するからである。
また、上記目的を達成するために請求項2の発明は、圧電振動板が、容器に設けられた電極パッドに導電性接着剤を介して接合された圧電振動デバイスであって、前記圧電振動板は平面視略矩形であり、その表裏主面の各中央側には互いに対向する一対の励振電極が形成され、当該一対の励振電極の各々から圧電振動板の少なくとも一短辺側に引き出される接続電極が形成されてなり、圧電振動板の前記一短辺側の側面には、圧電振動板の素地が露出した露出部が設けられ、圧電振動板の一組の長辺側の側面には、前記露出部に隣接し前記接続電極に連続した第2の側面電極が設けられてなり、前記露出部は、前記圧電振動板と一体で成形され当該圧電振動板から突出するブリッジの折り取り後の破断痕であり、前記圧電振動板が、前記導電性接着剤が前記露出部と前記第2の側面電極のいずれにも及んだ状態で前記電極パッド上に導電接合されている。
上記発明によれば、導電性接着剤が、圧電振動板の前記一短辺側の側面の露出部と、当該露出部に隣接する圧電振動板の一組の長辺側の側面の第2の側面電極のいずれにも及んだ状態で圧電振動板が電極パッド上に導電接合される。つまり、導電性接着剤が、圧電振動板の隣接する2つの側面に及んでいるため、圧電振動板と電極パッドとの接合力をより高めることができる。
また、上記目的を達成するために請求項3の発明は、前記圧電振動板の前記短辺側および前記長辺側の各側面に傾斜面が含まれ、前記第1の側面電極および/または前記第2の側面電極が前記接続電極から前記傾斜面に及ぶように形成されている。
上記発明によれば、圧電振動板と導電性接着剤との密着力を高めることができるとともに、接続信頼性を向上させることができる。これは圧電振動板の短辺側および長辺側の各側面に傾斜面が含まれており、第1の側面電極および/または第2の側面電極が前記接続電極から前記傾斜面に及ぶように形成されているため、圧電振動板の側面が圧電振動板の主面に対して垂直になっている構成に比べて、複数の面の成す角度を緩やかにできるからである。これにより、側面電極の断線を防止することができる。
以上のように、本発明によれば、超小型であっても容器と圧電振動板との接続信頼性が高く、良好な特性を有する圧電振動デバイスを提供することができる。
本発明の実施形態に係る水晶振動子の断面模式図 本発明の実施形態に係る水晶振動子の蓋を除いた上面模式図 本発明の実施形態に係る水晶振動板の折り取り前の部分拡大図 本発明の実施形態に係る水晶振動板の折り取り後の拡大模式図 図4のB部の拡大斜視図 本発明の他の実施形態に係る水晶振動板の拡大斜視図
以下、本発明の実施形態に係る圧電振動デバイスとして水晶振動子を例に挙げ、図面を参照しながら説明する。図1は本発明の実施形態に係る水晶振動子の図2のA-A線における断面模式図である。まず水晶振動子を構成する各部材の概要について説明した後、水晶振動板の詳細について述べる。
本実施形態における水晶振動子1は、略直方体状のパッケージからなる表面実装型の圧電振動デバイスであり、その平面視形状は略矩形となっている。本実施形態では水晶振動子1の平面視の外形寸法は、長辺が約1.0mm、短辺が約0.8mmとなっている。なお、前記外形寸法は一例であり、他の外形寸法であっても本発明は適用可能である。
図1に示すように水晶振動子1は、容器3の凹部9の内底面90から突出する一対の突出部5,5の上に、水晶振動板2が導電性接着剤S,Sを介して片持ち支持接合された構成となっている。水晶振動板2は、容器3の凹部9を構成する枠状の側壁30の上面300に、蓋4が封止材(図示省略)を介して接合されることによってパッケージ内に気密封止されている。
容器3は絶縁材料を基材とする平面視矩形状の容器体である。容器3は、下層と上層の2層から成るセラミックグリーンシートの焼成体となっている。前記上層は枠状の側壁30を備えており、側壁30の上面300には図示しない金属膜が枠状に形成されている。
容器3の凹部9の内底面90には、上方に突出する突出部5が、側壁30の内壁面から内側に離間した位置に一対で形成されている。この一対の突出部5,5は平面視矩形状であり、図2に示すように平面視矩形状の容器3の短辺方向(図2における上下方向)に対して、その長辺側が平行となるように互いに離間した状態で整列して形成されている。
突出部5は容器3の基材と同じ絶縁材料から成り、その上面には導体膜が形成されている。この導体膜は、水晶振動板2と導電性接着剤Sを介して導電接合される電極パッド6となっている。本実施形態では電極パッド6は、モリブデンのメタライズ層の上に電解ニッケルめっき層が形成され、さらにその上に電解金めっき層が形成された積層構成となっている。
一対の電極パッド6,6は、絶縁材料からなる突出部5,5の内部を厚さ方向に貫通する貫通孔の内部に導体が充填されたビア(図示省略)や、積層間の内部配線(図示省略)を経由して容器3の外底面に設けられた4つの外部接続端子8,8,8,8のうちの2つと各々電気的に接続されている。この外部接続端子8および、前述した側壁30の上面300の金属膜も、モリブデンのメタライズ層の上に、ニッケルめっき層、金めっき層の順で積層された構成となっている。前記メタライズ層には、モリブデンの以外に、タングステン(W)やチタン(Ti)を用いてもよい。
凹部9の内底面90の領域のうち、水晶振動板の他端側2Bの下方に対応する位置には枕部7が形成されている。枕部7は突起部5と同様に絶縁材料となっており、その上面に導体膜は形成されていない。
蓋4は、コバールを基材として、その外周面にニッケルめっき層、金めっき層の順でめっき層が積層された構成となっている。蓋4の容器3と接合される側の面の外周部には、金錫合金(AuSn)が枠状に被着されている。この金錫合金が封止材となっており、当該金錫合金と、容器3の側壁30の上面300の金属膜とが接触した状態で所定温度に加熱されることによって容器3と蓋4とが溶着される。
図2に示す水晶振動板2はATカット水晶振動板であり、平面視では矩形状となっている。水晶振動板2は、励振電極(後述)が形成される厚肉領域の振動部20と、振動部20の周囲に振動部20よりも薄肉の薄肉部21とによって構成されている。振動部20は、平面視で薄肉部21に比べて一回り小さく成形されている。このような水晶振動板2の断面視形状は、水晶振動板の表裏主面の各々の中央部分がその厚み方向に突出した所謂、「バイメサ形状」となっている。なお、水晶振動板の形状は当該「バイメサ形状」に限定されるものではない。例えば、平板状や、中央側の振動部よりも厚肉に成形された外周部とからなる所謂、「逆メサ形状」などであってもよい。また、水晶振動板の一方の主面側のみが薄肉化された構造であってもよい。このような水晶振動板の外形は、ATカット水晶ウエハをフォトリソグラフィ技術およびウエットエッチングを用いることによって成形される。
水晶振動板2の一主面(図1における表面)と、当該一主面に対向する他主面(図1における裏面)の各々の中央側には、水晶振動板を駆動させるための励振電極22a,22bが互いに対向するように一対で形成されている。なお、図1乃至6において、水晶振動板2の一主面側における各種電極については符号の末尾にaを付し、水晶振動板2の他主面側における各種電極については符号の末尾にbを付して水晶振動板の表裏の電極を区別している。
前記一対の励振電極22a,22bの各々からは、同一方向に引き出される引出電極23a,23bが形成されている。そして水晶振動板2の一端側2Aには、引出電極23a,23bの各終端と接続され、前述した容器3の一対の電極パッド6,6と各々導電接合される一対の接続電極241,242が形成されている。
一方の接続電極241は、その一部が水晶振動板2の他主面の接続電極241b(図1参照)から水晶振動板2の一端側2Aの短辺側面を経由して、一主面の接続電極241aに接続されている。同様に、他方の接続電極242は、その一部が水晶振動板2の一主面の接続電極242aから水晶振動板2の一端側2Aの前記短辺側面を経由して、他主面の接続電極242b(図2において符号の記載省略)に接続されている。一対の接続電極241,242は互いに異極となっている。
容器3の一対の電極パッド6,6と、水晶振動板2の他主面の接続電極241b,242bとの電気機械的接続は導電性接合材S,Sを介して行われる。本実施形態では、導電性接合材Sとしてシリコーン系の樹脂接着剤が使用されている。この導電性接合材Sは、シリコーン樹脂に金属フィラーが含有された接着剤であり、塗布後に所定の温度プロファイルに管理された乾燥炉内で硬化処理が行われる。なお、本発明への適用はシリコーン系の樹脂接着剤に限定されるものではない。
前記導電性接着剤S,Sは、一対の電極パッド6,6の上面に画像認識手段を用いてディスペンサから吐出塗布される。そして、一対の電極パッド6,6の各上面に塗布された導電性接着剤S,Sに対して、水晶振動板2が位置決め載置される。導電性接着剤S,Sの上に水晶振動板2が位置決め載置された後、水晶振動板2の自重および鉛直下方への押込み動作によって導電性接着剤S,Sが押し拡げられる。
図2に示すように、導電性接着剤S,Sの水晶振動板2の短辺の伸長方向(図2における上下方向)における各外縁は、平面視で水晶振動板2の一端側2Aの一短辺の両角部C1,C1よりも内側(図2における一短辺の中央方向)に位置するようになっている。
このように、導電性接着剤S,Sが水晶振動板2の一短辺の両角部C1,C1よりも内側に位置していることによって、外部基板に接合された容器3から伝わる応力が水晶振動板2に伝わる影響を抑制することができる。これにより、水晶振動子1の発振周波数の安定性を高めることができる。なお、本発明における水晶振動板に対する導電性接着剤の平面視の塗布位置は、水晶振動板の一短辺の両角部に対して内側に限定されるものではない。すなわち、導電性接着剤の外縁が、水晶振動板の一短辺の両角部を超えて外側に及んでいてもよい。
次に、本発明の実施形態に係る水晶振動板の詳細について説明する。水晶振動板2は、1枚のATカット水晶振動板のウエハ(以下、水晶ウエハと略)から、フォトリソグラフィ技術およびウエットエッチングを用いることによって一括で多数個が得られる。
図3は水晶ウエハから、その外形が成形された一単位の水晶振動板を含んだ領域を拡大した上面模式図である。図3および後述する図4乃至6には、ATカット水晶振動板の結晶軸の方向を矢印で表示している。一単位の水晶振動板2の一短辺の両端部分からは、一対のブリッジ(連結部)25,25が、水晶ウエハ内の直線状の支持部29に向かって突出して形成されている。このように、一対のブリッジを水晶振動板2の一短辺の両端部分から突出形成することによって、ウエットエッチング後における水晶振動板の平面視形状を略矩形に近づけることができる。前記ブリッジを水晶振動板の一短辺であって当該一短辺の両端部分を含まない位置(例えば一短辺の中央部分)に形成した場合、ATカット水晶の結晶異方性によって、ウエットエッチング後の水晶振動板の形状が矩形にならないことがある。これは、ATカット水晶のX軸方向(長辺方向)において、ブリッジが形成されている側の端部に近づくにつれて水晶振動板の幅(短辺長)が漸次縮幅する現象(所謂、「サイドエッチング」)によるものである。これに対して、ブリッジを水晶振動板の一短辺の両端部分から突出するように形成することによって、水晶振動板の平面視形状を略矩形に近づけることができる。
図3に示すブリッジ25および支持部29を含めた水晶振動板の外形は、所定領域が金属膜でマスキングされた水晶ウエハをエッチング液中に浸漬(ウエットエッチング)することによって、水晶ウエハの前記所定領域以外の領域が貫通することで成形される。そして、一対のブリッジ25,25から水晶振動板が折り取られることによって、個片状態の水晶振動板2が得られる。
図3における支持部29は、1枚の水晶ウエハから水晶振動板2と一対のブリッジ25,25とともに一体で成形されている。支持部29は、平面視矩形状の水晶ウエハの外枠を構成する一組の対向辺を接続するように平面視矩形状の水晶振動板2の短辺と平行に伸長して複数形成されている。複数の支持部29,29,・・・,29は、所定の間隔を空けて互いに平行となるように水晶ウエハ内に整列して形成されている。
一対のブリッジ25,25の水晶振動板2との接続部分には、ブリッジからの水晶振動板の折り取りを容易にするためのスリット26、26が形成されている。一対のスリット26,26は、平面視においては一対のブリッジ25,25の内側面から外側面に向かって、水晶振動板の短辺方向(図3におけるZ´軸方向)と平行に設けられている。スリット26は、ブリッジ25の幅方向(Z´軸方向)において、ブリッジの内側面から外側面まで至らない長さで形成されている。また、スリット26は、断面視においてはブリッジ25の厚みに対して約半分の深さまで薄肉化されている。なお、本発明の実施形態ではスリットはブリッジの片面のみに形成されていたが、スリットをブリッジの両面(両主面)に形成してもよい。ブリッジの両面にスリットを形成する場合、ブリッジの表裏間でスリットの形成深さを異ならせるようにしてもよい。
ブリッジ25の表裏主面には、一対の接続電極241,242の各々から引き出された一対の導出電極(符号省略)が形成されている。一対の導出電極の終端は、支持部29の表裏主面に形成された一対の測定パッド(電極)にそれぞれ接続されている。この一対の測定パッドは、水晶ウエハ内の各水晶振動板の周波数を測定するための電極となっている。
前記導出電極および一対の測定パッドは、水晶振動板の一対の励振電極22a,22bや引出電極23a,23b、一対の接続電極241,242とともに、スパッタリングによって一括で成膜される。具体的には、これらの電極は、クロム(Cr)やチタン(Ti)を下地層として、その上層に金(Au)が成膜された膜構成となっている。なお、これらの電極の下地層およびその上層の材料は、クロムや金に限定されるものではない。前記スパッタリングの際には、ターゲットからはじき出されたCrおよびAuが一対のスリット26,26の内部に進入するため、スリット内金属膜27(271,272)が一対の接続電極241,242に連続して形成される。
図4は、図3に示す水晶振動板が一対のブリッジ25,25から折り取られた後の状態を示す拡大模式図となっている。一対のブリッジ25,25からの水晶振動板2の分割は、スリット26,26が形成された面が下面になるようにした状態で、水晶振動板2の自由端側(図3におけるX軸方向の終端付近)の下面の下方から上方に向かって機械的な応力を加えることで行われる。なお、前記分割の形態は一例であり、水晶振動板のスリットが形成されていない面の自由端側に、機械的な応力を加えて水晶振動板を分割してもよい。
図5は図4のB部の拡大斜視図であり、ブリッジから折り取られた後の水晶振動板2の接続電極242を含む周辺領域のみを拡大した斜視図となっている。図5に示すように、接続電極242を構成する接続電極242a,242bは水晶振動板の表裏で対向しており、同じ大きさとなっている。なお、導電性接着剤の塗布状態の説明の便宜上、導電性接着剤の塗布位置を破線で表示している(容器の電極パッド6の図示は省略)。
平面視矩形状の水晶振動板2の一短辺側の側面の両端寄りには、第1の側面電極241c,242cが形成されている。第1の側面電極241c,242cは、水晶振動板2の一短辺側の側面の厚み方向全体に及んでいる。すなわち、第1の側面電極241cは、接続電極241(241a,241b)に連続して形成されており、第1の側面電極242cは、接続電極242(242a,242b)に連続して形成されている。
ブリッジ25,25から折り取られた跡の折り取り痕(破断面)28,28は、水晶振動板の一短辺側の側面のブリッジが形成されていない領域に比べて粗面となっている。水晶振動板の一短辺側の側面の折り取り痕28以外の部分は、ウエットエッチングによって現れたATカット水晶の結晶面であり、化学的な浸食によってその表面は平滑面となっている。一方、前記折り取り痕28は機械的な応力によってブリッジが破断した劈開面となっている。そのため、折り取り痕28の面の平滑度は、前記一短辺側の側面の折り取り痕28以外の部分に比べて相対的に粗くなっている。この折り取り痕28は、水晶振動板の素地が露出した「露出部」となっている。
前記露出部が、水晶振動板2と一体で成形され水晶振動板2から突出するブリッジ25,25の折り取り後の破断痕であることによって、水晶振動板2と導電性接着剤Sとの密着力を向上させることができる。これは導電性接着剤Sとの密着力に優れた水晶振動板2の素地がブリッジ25の折り取り後の破断痕であるため、ブリッジ以外の水晶振動板の側面に比べてその表面が粗面となり、導電性接着剤Sとの密着力がより向上するからである(アンカー効果)。
本発明の実施形態において水晶振動板2は、図5に示すように導電性接着剤S,Sが露出部(折り取り痕28)と、第1の側面電極242cのいずれにも及んだ状態で電極パッド(図示省略)上に導電接合されている。具体的には、本発明の実施形態では、水晶振動板2は、導電性接着剤S,Sが露出部(28,28)と、第1の側面電極241c,242cと、スリット内金属膜271,272にも及んだ状態で電極パッド6,6上に導電接合されている。
上記構成によれば、導電性接着剤Sが第1の側面電極241c,242cだけでなく、露出部(28)にも及んだ状態で、水晶振動板2が一対の電極パッド6,6の上に導電接合されるため、水晶振動板2と導電性接着剤Sとの密着力を向上させることができる。これは導電性接着剤Sとの密着力に優れた水晶振動板2の素地で接合力を補うことができるからである。
-本発明の他の実施形態-
次に、本発明の他の実施形態について図6を参照しながら説明する。図6は、ブリッジから折り取られた後の水晶振動板10の接続電極132を含む周辺領域のみを拡大した斜視図となっている。なお、前述した本発明の実施形態と同様の構成については同一の符号を用いて、その説明を割愛する。以下、前述した本発明の実施形態との相違点を中心に説明する。
本発明の他の実施形態では、水晶振動板の形状と導電性接着剤の塗布形態が前述した本発明の実施形態と異なっている。まず水晶振動板の形状については、図6に示すように水晶振動板10の一組の長辺側の側面の各々に傾斜面11(11a,11b)が現れている。また、水晶振動板10の一組の短辺側の側面の各々にも傾斜面12(12a,12b)が現れている。水晶振動板10の長辺側の側面の傾斜面11については、傾斜面11aは、水晶振動板10の一主面(図6における下側の主面)との間の成す角度αが鈍角となっている。また、傾斜面11aと傾斜面11bとの間の成す角度βも鈍角となっている。一方、水晶振動板10の短辺側の側面の傾斜面12については、傾斜面12aが水晶振動板10の一主面(図6における下側の主面)との間の成す角度γと、傾斜面12aと傾斜面12bとの間の成す角度δと、傾斜面12bと水晶振動板10の他主面(図6における上側の主面)との間の成す角度εは全て鈍角となっている。なお、水晶振動板の長辺側の側面および短辺側の側面の傾斜面に関し、水晶振動板の主面とこれに連続する傾斜面との間の成す角度や、複数の傾斜面間の成す角度はエッチング条件によって変化するため、これらの全ての角度が鈍角になるとは限らず、鈍角と鋭角とが混在することもある。
傾斜面11a,11bおよび傾斜面12a,12bはウエットエッチングによって現れたATカット水晶の結晶面であり、エッチング条件に応じてその出現数や複数の傾斜面間の成す角度が変化するため水晶振動板の形状が変化し得る。したがって、図6に示す水晶振動板の傾斜面の現れ方は一例に過ぎず、本発明の適用は、図6に示す水晶振動板の傾斜面の出現数や側面形状に限定されるものではない。
また、ATカット水晶はその異方性により、平面視矩形状の水晶振動板の長辺方向の両端部および短辺方向の両端部の各々において、その断面形状に差異が生じる。特に、図5乃至6のように平面視矩形状の水晶振動板の長辺にATカット水晶のX軸が設定され、短辺にATカット水晶のZ´軸が設定された場合、長辺方向の両端部における断面形状はエッチング条件の如何によっては差異が大きくなる。ATカット水晶はこのような性質を有するが、本発明の適用は図5乃至6に示す結晶軸方向に限定されるものではなく、平面視矩形状の水晶振動板の長辺にZ´軸が、短辺にX軸が設定されていてもよい。
水晶振動板10の一組の長辺側の側面の傾斜面11,11には、第2の側面電極141(図6では図示せず),142が形成されている。具体的には、第2の側面電極141は、露出部16(一対の露出部16,16の一方)に隣接しており、接続電極131(131a,131b。図6では図示せず)に連続して形成されている。同様に、第2の側面電極142は、露出部16(一対の露出部16,16の他方)に隣接しており、接続電極132(132a,132b)に連続して形成されている。また、水晶振動板10の一方の短辺側の側面の傾斜面12(12a,12b)には、第1の側面電極131c(図6では図示せず),132cが形成されている。
本発明の他の実施形態では、前述した本発明の実施形態と同様に、ブリッジの折り取り前の状態において、一対のブリッジの各々にスリットが形成されている。そのため、前記一対のスリットの各々の内部にスリット内金属膜15(151(図6では図示せず),152)が被着している。このスリット内金属膜15(151,152)は、一対の接続電極131a,132aに各々連続して形成されているとともに、隣接する第1の側面電極131c,132cにも連続して形成されている。
次に導電性接着剤の塗布形態については、図6に示すように導電性接着剤Sは、第2の側面電極(141,142)と、露出部16,16と、スリット内金属膜15(151,152)に及ぶように塗布されている。
上記構成によれば、水晶振動板10と導電性接着剤Sとの密着力を高めることができるとともに、接続信頼性を向上させることができる。水晶振動板10の一組の長辺側の側面には傾斜面11,11が含まれている。そして、第2の側面電極141は接続電極131(131a,131b)から傾斜面11(11a,11b)に及ぶように形成されている。同様に、第2の側面電極142は接続電極132(132a,132b)から傾斜面11(11a,11b)に及ぶように形成されている。このような構成により、水晶振動板の側面が水晶振動板の主面に対して垂直になっている構成に比べて、複数の面の成す角度を緩やかにできる。これにより、側面電極の断線を防止することができる。
また上記構成によれば、水晶振動板10と導電性接着剤Sとの密着力を向上させることができる。これは導電性接着剤Sとの密着力に優れた水晶振動板10の素地がブリッジの折り取り後の破断痕(16)であるため、ブリッジ以外の水晶振動板の側面に比べて粗面となって導電性接着剤Sとの密着力がより向上するからである。
前述した本発明の実施形態および他の実施形態では、導電性接着剤Sは一対の電極パッド6,6の平面視における領域内に収まるように塗布されている。しかしながら、導電性接着剤の電極パッドに対する塗布領域は、一対の電極パッドの平面視の領域内だけでなく、当該領域からはみ出していてもよい。この場合、導電性接着剤が一対の電極パッドの各外縁から容器の長辺側の側壁に向かう側にはみ出して、突出部の外側面および/または容器の凹部の内底面(素地)と容器の長辺側の側壁との間の領域に及んでいてもよい。このような導電性接着剤の塗布形態の場合、導電性接着剤の一部が、絶縁材料である突起部の側面および/または絶縁材料である凹部の内底面に接しているため接合強度を更に向上させることができる。これにより、超小型の水晶振動子における容器と水晶振動板との接続信頼性を更に向上させることができる。
前述した本発明の実施形態および他の実施形態では、水晶振動板は片持ち状態で突起部上面の電極パッド上に導電接合されていたが、水晶振動板の自由端側にも突起部や段部を形成して両持ち状態で導電接合するようにしてもよい。また、前述した本発明の実施形態および他の実施形態では、水晶振動板と容器とを導電接合する接続数は2つとなっていたが、当該接続数は2つに限定されるものではなく、2つ以上であってもよい。また、1つの水晶振動板に形成されるブリッジの個数は2つに限定されるものではなく、例えば2つ以上形成してもよい。
前述した本発明の実施形態および他の実施形態では、導電性接着剤は一対の電極パッドの上面と、露出部と、第1の側面電極または第2の側面電極に跨るように塗布されていたが、導電性接着剤が一対の電極パッドの上面と、露出部を挟んで第1の側面電極と第2の側面電極の両方に跨るように塗布されていてもよい。
また、前述した本発明の実施形態および他の実施形態では、導電性接着剤は一対の電極パッドの上面に1回だけ塗布されていたが(いわゆる「下塗り」)、このように下塗りされた導電性接着剤の上に、更に導電性接着剤を重ね塗りしてもよい(いわゆる「上塗り」)。
水晶振動板の電極パッドに接合される主面は、図5乃至6に示した水晶振動板の一主面(下面)に限定されるものではなく、当該水晶振動板の他主面(上面)側であってもよい。
前述した本発明の実施形態では圧電振動デバイスとして、容器に水晶振動板のみが収容された水晶振動子を例に挙げたが、本発明は当該構成の水晶振動子に限らず、容器に温度センサが内蔵された水晶振動子や、水晶発振器にも適用可能である。
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他のいろいろな形で実施することができる。そのため、上述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
圧電振動デバイスの量産に適用できる。
1 水晶振動子
2、10 水晶振動板
3 容器
4 蓋
6 電極パッド
11、12 傾斜面
131c,132c、241c,242c 第1の側面電極
141,142 第2の側面電極
16、28 露出部
25 ブリッジ
S 導電性接着剤

Claims (3)

  1. 圧電振動板が、容器に設けられた電極パッドに導電性接着剤を介して接合された圧電振動デバイスであって、
    前記圧電振動板は平面視略矩形であり、その表裏主面の各中央側には互いに対向する一対の励振電極が形成され、当該一対の励振電極の各々から圧電振動板の少なくとも一短辺側に引き出される接続電極が形成されてなり、
    圧電振動板の前記一短辺側の側面には、圧電振動板の素地が露出した露出部と、当該露出部に隣接し前記接続電極に連続した第1の側面電極とが設けられ、
    前記露出部は、前記圧電振動板と一体で成形され当該圧電振動板から突出するブリッジの折り取り後の破断痕であり、
    前記圧電振動板が、前記導電性接着剤が前記露出部と前記第1の側面電極のいずれにも及んだ状態で前記電極パッド上に導電接合されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  2. 圧電振動板が、容器に設けられた電極パッドに導電性接着剤を介して接合された圧電振動デバイスであって、
    前記圧電振動板は平面視略矩形であり、その表裏主面の各中央側には互いに対向する一対の励振電極が形成され、当該一対の励振電極の各々から圧電振動板の少なくとも一短辺側に引き出される接続電極が形成されてなり、
    圧電振動板の前記一短辺側の側面には、圧電振動板の素地が露出した露出部が設けられ、圧電振動板の一組の長辺側の側面には、前記露出部に隣接し前記接続電極に連続した第2の側面電極が設けられてなり、
    前記露出部は、前記圧電振動板と一体で成形され当該圧電振動板から突出するブリッジの折り取り後の破断痕であり、
    前記圧電振動板が、前記導電性接着剤が前記露出部と前記第2の側面電極のいずれにも及んだ状態で前記電極パッド上に導電接合されていることを特徴とする圧電振動デバイス。
  3. 前記圧電振動板の前記短辺側および前記長辺側の各側面に傾斜面が含まれ、前記第1の側面電極および/または前記第2の側面電極が前記接続電極から前記傾斜面に及ぶように形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の圧電振動デバイス。
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