JPWO2009072351A1 - 圧電振動部品 - Google Patents
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Abstract
Description
ただし、Seは圧電振動素子の表面積であり、Spは上記パッケージの内部の圧電振動素子を除いた状態におけるパッケージ内部の上記空間の表面積を示し、Mは、使用温度がTであり、相対湿度が100%RHである場合の下記の式(2)で表わされる単位容積当り最大水分質量(μg/mm3)をいうものとする。
ただし、A=7.5×T/(237.3+T)である。
(発明の効果)
2…パッケージ
3…ケース基板(第1のパッケージ材)
4…キャップ(第2のパッケージ材)
5…絶縁性接着剤
6,7…電極ランド
6a…接続配線パターン
8,9…端子電極
10…圧電振動素子
10a…圧電板
10b…端縁
11…第1の励振電極
12…第1の引き出し電極
14…接続電極
15…第2の励振電極
16…第2の引き出し電極
17…導電性接着剤
20…支持材
21,22…ダミー電極
30…パッケージ
31…第1のパッケージ材
31a…収納凹部
32…蓋材
33…絶縁性接着剤
ただし、Seは圧電振動素子の表面積であり、Spは上記パッケージの内部の圧電振動素子を除いた状態におけるパッケージ内の上記空間の表面積を示し、Mは、使用温度がTであり、相対湿度が100%RHである場合の下記の式(2)で表わされる単位容積当り最大水分質量(μg/mm3)をいうものとする。
ただし、A=7.5×T/(237.3+T)である。
発振回路における発振余裕度は、すなわち、発振停止に至らない余裕度は、圧電振動素子の負性抵抗値で表わされる。例えば、「水晶デバイスの解説と応用」第53〜第54頁(QIAJ発行)に示されているように、発振回路は負性抵抗値<共振抵抗の状態で発振停止となる。負性抵抗値は、少なくとも、上記共振抵抗の5倍程度必要であるとされている。現実の発振回路では、この基準に基づき、負性抵抗値が共振抵抗の5倍以上となるように設定されている。従って、水分が透過する液密封止構造を用いたパッケージ2においても、圧電振動素子10に付着した水分による共振抵抗増加分が元の負性抵抗値の400%未満であれば、発振停止は生じないことになる。
式(5)を変形すると、上述した式(1)となる。従って、式(1)を満たすようにVe/Vpを決定すれば、温度変化により水分がパッケージ外からパッケージ内に侵入していたとしても、収納される最大水分質量が限定されるため、発振停止を確実に防止することができる。よって、安価な封止構造である液密封止構造を採用した場合でも、発振が停止しないことがわかる。
圧電振動素子10の寸法=長さLe1.3mm×幅We0.9mm×厚さTe33μm
この寸法により、発振周波数が50MHzの圧電発振子としての圧電振動部品1を作製した。
ちなみにVe=Le×We×Te=0.039
キャップ9の内寸:長さLp1.62mm×幅Wp1.22mm×深さDp0.23mm
パッケージ2の内部有効空間容積Vp=Lp×Wp×Dp−Ve=0.416mm3
パッケージ2内の収納空間の表面積Sp=(Lp×Wp+Wp×Dp+Lp×Dp)×2=5.26mm2
Ve/Vp=0.094>(Se×M)/(Sp+Se)×2.72=0.051
使用最高温度T℃は85℃とした。従って、上記式(2)より、Mの値は0.352となる。
ただし、A=7.5×T/(237.3+T)である。
ただし、A=7.5×T/(237.3+T)である。
ただし、Seは圧電振動素子の表面積であり、Spは上記パッケージの内部の圧電振動素子を除いた状態におけるパッケージ内部の上記空間の表面積を示し、Mは、使用最高温度がT(℃)であり、相対湿度が100%RHである場合の下記の式(2)で表わされる単位容積当り最大水分質量(μg/mm3)をいうものとする。
Claims (6)
- 液密封止された空間を有するパッケージと、
前記パッケージの封止された空間内に収納された圧電振動素子とを備え、
前記圧電振動素子の体積をVe、前記パッケージの前記空間の容積から前記圧電振動子の体積Veを減算して得られたパッケージ内の容積をVpとしたときにVe/Vpが、下記の式(1)を満たすことを特徴とする、圧電振動部品。
式(1):Ve/Vp>(Se×M)/{(Sp+Se)×2.72}
ただし、Seは圧電振動素子の表面積であり、Spは上記パッケージの内部の圧電振動素子を除いた状態におけるパッケージ内部の空間の表面積を示し、Mは、使用温度がTであり、相対湿度が100%RHである場合の下記の式(2)で表わされる単位容積当り最大水分質量(μg/mm3)をいうものとする。
式(2):M=217×{6.11×10−A/(273.15+T)}/1000
ただし、A=7.5×T/(237.3+T)である。 - 前記パッケージが、第1のパッケージ材と、第1のパッケージ材に接合されて、第1,第2のパッケージ材内に前記封止された空間を形成する第2のパッケージ材と、第1,第2のパッケージ材を接合している接合剤とを備える、請求項1に記載の圧電振動部品。
- 前記接合剤が、前記空間を液密封止する絶縁性接着剤からなる、請求項1または2に記載の圧電振動部品。
- 前記第1のパッケージ材が、平板状のパッケージ材であり、前記第2のパッケージ材が、該第1のパッケージ材上に接合されており、下方に開いた開口部を有するキャップ材である、請求項3に記載の圧電振動部品。
- 前記圧電振動子が、圧電単結晶である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の圧電振動部品。
- 前記圧電単結晶が水晶である、請求項5に記載の圧電振動部品。
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