KR20120059363A

KR20120059363A - 압전진동편, 압전모듈 및 전자디바이스

Info

Publication number: KR20120059363A
Application number: KR1020110119042A
Authority: KR
Inventors: 준 구사노
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2012-06-08

Abstract

<과제> 실장시의 진동부로의 응력을 완화시킨 압전진동편 및 이것을 이용한 압전모듈을 제공한다.
<해결수단> 압전기판에 두께 미끄러짐 진동을 여진하는 진동부(22)와, 상기 진동부(22)의 가장자리에 상기 진동부(22)의 두께보다 두께가 얇은 주연부(17)가 마련된 압전진동편(10)으로서, 상기 주연부(17)에는 완충부(14)와 마운트부(12)가 순서대로 연결되고, 상기 완충부(14)는 상기 마운트부(12)와 상기 주연부(17)와의 사이에 슬릿(16)을 가지며, 상기 마운트부(12)는 상기 마운트부(12)와 상기 완충부(14)와 상기 주연부(17)와의 늘어서는 방향에 대해서 직교방향의 양단부에 노치(12a)를 가지고 있는 것을 특징으로 한다.

Description

압전진동편, 압전모듈 및 전자디바이스 {PIEZOELECTRIC VIBRATOR ELEMENT, PIEZOELECTRIC MODULE, AND ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은 압전진동편 및 이것을 이용한 압전모듈에 관한 것이고, 특히 실장(實裝) 후에 발생하는 마운트 위치에서의 응력의 진동부로의 영향을 완화시키는 기술에 관한 것이다.

종래, 압전진동편의 실장형태에는, 도전성 접착제를 도포하여 패키지에 고착(固着)하는 형태가 있다. 이와 같이, 도전성 접착제를 경화시키기 위한 건조 등의 열처리공정에서는, 압전진동편, 패키지, 도전성 접착제의 각각의 선팽창계수의 차이에 의한 변형이 냉각한 후의 도전성 접착제의 고착부분에 남아 버려, 고착부분으로부터의 진동부로의 응력, 즉 열변형이 진동에 악영향을 주어 버린다고 하는 문제가 있었다.

또, 압전진동편의 소형화를 도모하고자 하면, 압전진동편의 지지부에 도포된 접착제의 경화에 의해 생긴 잔류응력에 의해서 압전진동편의 공진주파수에 경년(經年)변화가 생기거나, 혹은 여진(勵振)전극의 면적을 작게 해야 하며, 그것에 따라 압전진동편으로서의 전기적 특성이 열화하는 문제가 현저하게 나타난다. 예를 들면 임피던스(impedance)가 크게 되어, 양호한 특성을 얻을 수 없게 된다고 하는 문제가 현저하게 나타난다.

그래서, 이와 같은 문제를 감안하여, 특허문헌 1에서는, 직사각형의 플랫(flat)한 형상을 한 AT컷 수정기판(AT-cut quartz crystal substrate) 등의 두께 전단(剪斷) 압전진동자(thickness-shear piezoelectric vibrator)에 관한 것이며, 지지부와 진동부와의 사이에 노치(notch)나 슬릿을 마련한 구조에 대해서 제안되어 있다.

도 21에 특허문헌 1에 관한 압전진동자의 모식도를 나타낸다. 도 21의 (a)는 압전진동자를 구성하는 압전진동편의 상면도, 도 21의 (b)는 압전진동자를 구성하는 압전진동편의 하면도, 도 21의 (c)는 압전진동편을 용기의 내부에 탑재한 압전진동자를 구성하는 평면도, 도 21의 (d)는 도 21의 (c)의 A-A'선 단면도이다.

도 21에서는, 지지부(602)와 진동부(604)를 가지는 직사각형 모양의 압전진동자(600)가 나타내어져 있다. 상기 압전진동자(600)의 진동부(604)의 상면과 하면에 각각 형성한 여진전극(606A, 606B)과, 상기 여진전극(606A, 606B)으로부터 압전진동자(600)의 지지부(602)의 가장자리에 인출된 입출력 단자부(608A, 608B)와의 사이의 압전진동자(600)의 주면(主面)상에 슬릿(610)이 배치 형성되어 있다. 이것에 의해, 상기 여진전극(606A, 606B)과 상기 입출력 단자부(608A, 608B)를 물리적으로 격리하는 구조로 한 것이다.

상기 구성에서, 압전진동자(600)의 지지부(602)와, 압전진동자(600)를 수용하는 용기(612) 내의 저부(底部)(614)의 접속전극(미도시)을 고착함과 아울러 전기적으로 접속하기 위한 접착제(616)가 경화하면, 도 21의 (c)의 이점쇄선으로 나타내는 방향, 범위에 걸쳐서, 압전진동자(600)에 대한 잔류응력이 발생하게 된다. 그러나, 이와 같은 구조에서는, 슬릿(610)에 의해서 이 잔류응력이 진동부(604)로 전파하지 않도록 구성하고 있고, 슬릿(610)의 길이방향 길이를 최적인 길이로 설정함으로써, 잔류응력의 전반(傳搬)방향을 상술의 이점쇄선으로 나타낸 영역의 외측으로 제한할 수 있다. 이것에 의해, 압전진동자(600)의 전기적인 특성을 해치지 않고, 또한 압전진동자의 공진주파수의 경년변화가 작은 소형의 압전진동자(600)를 제조할 수 있게 되어 있다. 또한, 유사한 기술로서, 도전성 접착제를 도포하는 개소와 진동부의 사이에 슬릿(특허문헌 2 내지 6 참조)이나 노치(특허문헌 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9 참조)을 마련하는 구성이 개시되어 있다. 또, 강도 확보 등을 위해서, 압전진동편의 중앙부에 웅덩이를 형성하여 역(逆)메사형(inverted mesa structure)으로 하는 것이 행해지고 있다(특허문헌 10 내지 12 참조).

[특허문헌 1] 일본국 특개평9-326667호 공보 [특허문헌 2] 일본국 특개소59-040715호 공보 [특허문헌 3] 일본국 실개소61-187116호 공보 [특허문헌 4] 일본국 특개2004-165798호 공보 [특허문헌 5] 일본국 특개2009-158999호 공보 [특허문헌 6] 일본국 특개2005-136705호 공보 [특허문헌 7] 일본국 특허 제4087186호 공보 [특허문헌 8] 일본국 특개2009-188483호 공보 [특허문헌 9] 일본국 특개2010-130123호 공보 [특허문헌 10] 일본국 특개2000-332571호 공보 [특허문헌 11] 일본국 특개2009-164824호 공보 [특허문헌 12] 일본국 특개2002-246869호 공보

그러나, 최근 이와 같은 압전진동편을 이용한 디바이스의 소형화 및 고성능화가 가속한 상황에서는, 상술과 같은 상기 어느 구성이라도 마운트 변형을 충분히 없애는 것은 곤란하다는 것이 이하에 나타내는 바와 같이 본원 발명자 등에 의해 발견되었다.

도 22에 압전진동편의 마운트부와 진동부와의 사이에 슬릿을 형성한 경우의 응력분포를 나타내고, 도 22의 (a)는 압전진동편의 슬릿의 Z'축방향의 폭을 150㎛로 한 경우의 응력분포, 도 22의 (b)는 압전진동편의 슬릿의 Z'축방향의 폭을 250㎛로 한 경우의 응력분포를 나타낸다. 또, 도 23, 도 24에 압전진동편의 폭방향의 양측에서 마운트부와 진동부와의 사이가 되는 위치에 노치를 형성하여, 마운트부와 진동부와의 사이를 연결하는 연결부를 형성한 경우의 응력분포를 나타내며, 도 23의 (a)는 연결부의 X축방향의 폭을 400㎛로 한 경우의 응력분포, 도 23의 (b)는 연결부의 X축방향의 폭을 300㎛로 한 경우의 응력분포, 도 24의 (a)는 연결부의 X축방향의 폭을 200㎛로 한 경우의 응력분포, 도 24의 (b)는 연결부의 X축방향의 폭을 100㎛로 한 경우의 응력분포를 나타낸다.

도 22, 도 23, 도 24는 도면 중의 도전성 접착제가 도포되는 마운트부(702)의 Y'축 측의 면상의 원의 중심의 2점을 기점(基点)으로 하여 압전진동편(700)에 대해서 압축응력 혹은 인장응력을 인가한 경우의 응력분포의 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다. 이 압축응력 혹은 인장응력(잔류응력)은 압전진동편, 도전성 접착제, 기판의 열팽창계수의 차이에 의해, 압전진동편에 인가되는 응력에 의해 발생한다.

도 22, 도 23, 도 24에서, X축, Y'축, Z'축은 서로 직교하는 것으로 하고, 압전진동편(700)은 Y'축에 평행한 방향을 법선으로 하는 주면을 가지며, Z'축에 평행한 방향 및 X축에 평행한 방향으로 각각 가장자리변을 가지는 판상(板狀)의 외형을 가지고 있다. 또 압전진동편(700)의 주면을 관통하는 관통구멍으로서 슬릿(704)이 형성되어 있다. 따라서, 압전진동편(700)에서, 마운트부(702), 슬릿(704), 진동부(706)가 가로로 늘어서 배치된 형태가 된다. 도 22에서, 압전진동편(700)은 마운트부(702), 슬릿(704), 진동부(706)가 늘어서는 방향(Z'축방향)의 길이가 1500㎛, X축방향의 폭이 1000㎛의 외형을 가지고 있다. 또 슬릿(704)의 X축방향(장변(長邊))의 길이는 650㎛이다. 그리고 마운트부(702) 측의 슬릿(704)의 장변으로부터 마운트부(702)의 단부까지의 Z'축방향의 폭은 도 22의 (a)에서 350㎛, 도 22의 (b)에서 250㎛로 하고 있다. 또 슬릿(704)의 Z'축방향의 폭은 도 22의 (a)에서 150㎛, 도 22의 (b)에서 250㎛로 하고 있다. 즉, 도 22의 (a)와 도 22의 (b)에서는 슬릿(704)의 Z'축방향의 위치와 폭을 변화시키고 있다.

그리고, 도 22, 도 23, 도 24의 도면 중의 왼쪽에 세로 일렬로 늘어선 복수의 모양은 각각 압전진동편(700)이 받는 응력의 강도를 나타내며, 위의 모양으로 갈수록 응력이 큰 것을 나타내고, 아래의 모양으로 갈수록 응력이 작은 것을 나타낸다. 그리고 압전진동편(700)이 받는 응력의 강도의 분포를, 상술의 모양을 이용하여 나타내고 있다.

도 22에 나타내는 바와 같이, 이와 같이 작은 압전진동편(700)에서는, 슬릿(704)을 배치해도, 또한 슬릿(704)의 위치나 폭을 변화시켜도, 마운트부(702)에서 발생한 응력에 기인하는 응력을 전부 해소하지 못하고, 강한 응력이 압전진동편(700)의 진동부(706)까지 도달하고 있는 것을 알 수 있다. 따라서 압전진동편(700)의 공진주파수의 안정성 등의 전기적 특성에 악영향을 준다고 하는 문제가 있다.

도 23, 도 24에 나타내는 압전진동편(700)은 특허문헌 6, 7과 같은 종래 기술에 관한 마운트부(702)와 진동부(706)와의 사이에서 압전진동편(700)의 폭방향의 양단에 노치(708)를 형성한 소위 노치구조로 되어 있다. 이 구조에서는, 노치(708)에 의해 형성된 연결부(710)의 폭을 좁게 해 감으로써, 마운트부(702)에서 발생한 응력의 진동부(706)로의 전파가 완화되어 가는 모습이 관찰된다. 그러나, 연결부(710)만으로 진동부(706)를 지지하는 구조에서는 내(耐)낙하충격 등의 강도면에서 불리하게 되어 실용성이 부족하다고 하는 문제가 있다.

그래서 본 발명은 상기 문제점에 착안하여, 마운트부로부터 진동영역으로의 응력의 전파를 충분히 완화하는 것을 가능하게 한 압전진동편, 압전모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 상술의 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 이하의 적용예로서 실현되는 것이 가능하다.

[적용예 1] 진동부를 가지는 압전진동편으로서, 상기 진동부의 주연부에는 완충부와 마운트부가 순서대로 연결되고, 상기 완충부는 상기 마운트부와 상기 주연부와의 사이에 슬릿을 가지며, 상기 마운트부는 상기 마운트부와 상기 완충부와 상기 주연부와의 늘어서는 방향에 대해서 직교방향의 양단부에 노치를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 압전진동편.

상기 구성에 의해, 실장시에 마운트부에서 발생한 응력이 진동부로 직선적으로 전파하는 것을 슬릿에 의해 막을 수 있다. 따라서 마운트부로부터의 응력은 슬릿의 주위 및 완충부로 전파하게 된다. 또한 상기 구성에 의해, 마운트부의 폭은 노치에 의해 완충부의 폭보다도 좁게 되므로, 응력이 완충부의 슬릿의 주위가 되는 위치를 전파하는 경로가 길어지고, 길어진 만큼만 주연부 및 진동부에 전달하는 응력을 완화시킬 수 있다.

[적용예 2] 상기 완충부와 상기 주연부와의 연결부에 노치를 가지는 것을 특징으로 하는 적용예 1에 기재한 압전진동편.

상기 구성에 의해, 압전진동편에서 슬릿의 가장자리 및 완충부까지 전파한 응력이 진동부로 직선적으로 전파하는 것을 노치에 의해 차단할 수 있으므로, 진동부로의 응력의 영향을 완화할 수 있다.

[적용예 3] 상기 주연부는 상기 진동부의 두께보다도 두꺼운 후육부(厚肉部)이며, 상기 후육부에 완충부와 마운트부가 순서대로 연결되는 것을 특징으로 하는 적용예 1 또는 2에 기재한 압전진동편.

상기 구성에 의해, 후육의 주연부와 진동부와의 경계에 단차부가 있으므로, 당해 단차부에서 응력을 확실히 완화시킬 수 있다.

[적용예 4] 상기 마운트부와 상기 완충부와 상기 후육부와의 늘어서는 방향에 대해서 직교방향에 관하여, 상기 후육부의 폭은 상기 완충부의 폭보다도 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 적용예 3에 기재한 압전진동편.

상기 구성에 의해, 압전진동편의 자유단 측을 경량화하여 실장의 안정성을 높일 수 있다.

[적용예 5] 수정의 결정축인, 전기축으로서의 X축과, 기계축으로서의 Y축과, 광학축으로서의 Z축으로 이루어진 직교좌표계의 상기 X축을 중심으로 하여, 상기 Z축을 상기 Y축의 -Y방향으로 기울인 축과 Z'축으로 하고, 상기 Y축을 상기 Z축의 +Z방향으로 기울인 축을 Y'축으로 하며, 상기 X축과 상기 Z'축에 평행한 면으로 구성되고, 상기 Y'축에 평행한 방향을 두께로 하는 AT컷 수정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 적용예 1 내지 4 중 어느 한 1예에 기재한 압전진동편.

상기 구성에 의해, 두께 전단 진동을 효율적으로 발진(發振) 가능한 압전진동편이 된다.

[적용예 6] 상기 후육부는 상기 완충부와 연결하는 부분을 남겨 두께가 얇은 박육부로 형성된 것을 특징으로 하는 적용예 3 내지 5 중 어느 한 1예에 기재한 압전진동편.

[적용예 7] 상기 진동부의 양면에는 상기 진동부를 진동시키는 여진전극이 형성되고, 상기 마운트부의 실장면에는 각 여진전극과 전기적으로 접속된 한 쌍의 인출전극이 형성되며, 상기 진동부는 상기 실장면의 반대면 측에 치우쳐 상기 후육부에 접속된 것을 특징으로 하는 적용예 3 내지 6 중 어느 한 1예에 기재한 압전진동편.

상기 구성에 의해, 진동부와 후육부와의 실장면 측의 경계에는 두께방향으로 단차가 형성된다. 따라서, 인출전극에 도포되는 도전성 접착제와 진동부와의 거리가 상술의 단차만큼 멀어지므로, 진동부에 도달하는 응력을 보다 많이 완화시킬 수 있다.

[적용예 8] 상기 진동부는, 상기 박육부보다 두께가 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 적용예 3 내지 7 중 어느 한 1예에 기재한 압전진동편.

상기 구성에 의해, 두께 전단 진동을 진동부에 가두어, 여진효율을 높일 수 있다.

[적용예 9] 적용예 1 내지 8 중 어느 한 1예에 기재한 압전진동편의 마운트부의 실장면을 기판 측을 향해서 상기 마운트부와 상기 기판을 도전성 접착제로 접착함으로써 상기 압전진동편을 실장하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압전진동자.

상기 구성에 의해, 진동부로의 응력을 완화시킨 압전진동자가 된다.

[적용예 10] 적용예 1 내지 9 중 어느 한 1예에 기재한 압전진동편의 마운트부의 실장면을 기판 측을 향해서 상기 마운트부와 상기 기판을 도전성 접착제로 접착함으로써 상기 압전진동편을 실장하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자디바이스.

상기 구성에 의해, 진동부로의 응력을 완화시킨 전자디바이스가 된다.

[적용예 11] 상기 주연부는 상기 진동부의 두께보다도 얇은 박육부이며, 상기 박육부에 완충부와 마운트부가 순서대로 연결되는 것을 특징으로 하는 적용예 1 또는 2에 기재한 압전진동편.

상기 구성에 의해, 실장시에 마운트부에서 발생한 응력이 진동부로 직선적으로 전파하는 것을 슬릿에 의해 막을 수 있다. 따라서 마운트부로부터의 응력은 슬릿의 주위 및 완충부로 전파하게 된다. 또한 상기 구성에 의해, 마운트부의 폭은 노치에 의해 완충부의 폭보다도 좁게 되므로, 응력이 완충부의 슬릿의 주위가 되는 위치를 전파하는 경로가 길어지고, 길어진 만큼만 주연부 및 진동부에 전달하는 응력을 완화시킬 수 있다. 한편, 본 발명의 압전진동편은 진동부의 두께가 주연부의 두께보다도 두꺼운 메사구조를 가지고 있다. 따라서, 완충부의 슬릿의 주위가 되는 위치를 주회(周回)한 응력은 주연부를 통하여 진동부에 도달할 수 있으나, 주연부의 주면과 진동부의 주면과의 사이에는 메사구조에 의한 단차가 있으므로, 이 단차 위치에서 응력을 완화시킬 수 있다. 따라서 응력이 진동부로 전파하기 전에 충분히 완화되어, 진동부로의 응력의 영향을 완화할 수 있다.

본 발명에 의하면, 실장시에 마운트부에서 발생한 응력이 진동부로 직선적으로 전파하는 것을 슬릿에 의해 막을 수 있다. 따라서 마운트부로부터의 응력은 슬릿의 주위 및 완충부로 전파하게 된다. 또한 본 발명에 의하면, 마운트부의 폭은 노치에 의해 완충부의 폭보다도 좁게 되므로, 응력이 완충부의 슬릿의 주위가 되는 위치를 전파하는 경로가 길어지고, 길어진 만큼만 주연부 및 진동부에 전달하는 응력을 완화시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시형태에 관한 압전진동편의 모식도이며, 도 1의 (a)는 평면도, 도 1의 (b)는 저면도, 도 1의 (c)는 수정기판의 컷 앵글(cut angle)을 나타내는 도면이다.
도 2는 제1 실시형태에 관한 압전진동편의 모식도이며, 도 2의 (a)는 정면도, 도 2의 (b)는 이면도, 도 2의 (c)는 도 1의 (a)의 A-A선 단면도, 도 2의 (d)는 도 1의 (a)의 B-B선 단면도이다.
도 3은 압전진동편의 제조공정(진동부 형성공정)을 나타내는 모식도이다.
도 4는 압전진동편의 제조공정(외형형성공정)의 모식도이다.
도 5는 압전진동편의 제조공정(전극형성공정)의 모식도이다.
도 6은 제2 실시형태에 관한 압전진동편의 모식도이며, 도 6의 (a)는 평면도, 도 6의 (b)는 저면도, 도 6의 (c)는 도 6의 (a)의 A-A선 단면도, 도 6의 (d)는 도 1의 (a)의 B-B선 단면도이다.
도 7은 제1 실시형태의 압전진동편의 변형예이며, 도 7의 (a)는 평면도, 도 7의 (b)는 저면도, 도 7의 (c)는 측면도이다.
도 8은 제2 실시형태의 압전진동편의 제1 변형예이며, 도 8의 (a)는 평면도, 도 8의 (b)는 저면도, 도 8의 (c)는 측면도이다.
도 9는 제2 실시형태에 관한 압전진동편의 제2 변형예의 모식도이며, 도 9의 (a)는 평면도, 도 9의 (b)는 저면도, 도 9의 (c)는 도 9의 (a)의 A-A선 단면도, 도 9의 (d)는 도 9의 (a)의 B-B선 단면도이다.
도 10은 제3 실시형태에 관한 압전진동편의 모식도이며, 도 10의 (a)는 평면도, 도 10의 (b)는 저면도, 도 10의 (c)는 도 10의 (a)의 A-A선 단면도, 도 10의 (d)는 도 10의 (a)의 B-B선 단면도이다.
도 11은 제3 실시형태에 관한 압전진동편의 측면도이다.
도 12는 제4 실시형태에 관한 압전진동편의 모식도이며, 도 12의 (a)는 평면도, 도 12의 (b)는 저면도, 도 12의 (c)는 도 12의 (a)의 A-A선 단면도, 도 12의 (d)는 도 12의 (a)의 B-B선 단면도이다.
도 13은 제4 실시형태에 관한 압전진동편의 측면도이다.
도 14는 본 실시형태의 압전진동편의 마운트부에 응력을 인가한 경우의 응력의 강도분포를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 실시형태의 압전진동편을 탑재한 압전진동자를 나타내며, 도 15의 (a)는 도 6에 나타내는 압전진동편(60)을 탑재한 경우의 압전진동자(100)의 평면도, 도 15의 (b)는 도 15의 (a)의 A-A선 단면도이다.
도 16은 도 6에 나타내는 압전진동편(60)을 탑재한 경우의 압전모듈의 분해 사시도이다.
도 17은 본 실시형태의 압전진동편을 탑재한 압전모듈을 나타내며, 도 17의 (a)는 도 16의 A-A선 단면도이며, 도 17의 (b)는 도 16에 대해 도 9에 나타내는 압전진동편(61)을 탑재한 경우의 A-A선 단면도이다.
도 18은 본 실시형태의 압전모듈의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 19는 본 실시형태의 압전모듈의 제2 변형예를 나타내며, 도 19의 (a)는 측면도, 도 19의 (b)는 압전모듈을 구성하는 기판의 평면도이다.
도 20은 본 실시형태의 압전모듈의 제3 변형예를 나타내며, 도 20의 (a)는 용기의 단면이 소위, H형 구조의 압전모듈의 모식도, 도 20의 (b)는 싱글 씰형의 압전모듈의 모식도이다.
도 21은 특허문헌 1에 관한 압전진동자의 모식도이며, 도 21의 (a)는 압전진동자를 구성하는 압전진동편의 상면도, 도 21의 (b)는 압전진동자를 구성하는 압전진동편의 하면도, 도 21의 (c)는 압전진동편을 용기의 내부에 탑재한 압전진동자를 구성하는 평면도, 도 21의 (d)는 도 21의 (c)의 A-A'선 단면도이다.
도 22는 압전진동편의 마운트부와 진동부와의 사이에 슬릿을 형성한 경우의 응력분포를 나타내며, 도 22의 (a)는 압전진동편의 슬릿의 폭을 150㎛로 한 경우의 응력분포, 도 22의 (b)는 압전진동편의 슬릿의 폭을 250㎛로 한 경우의 응력분포이다.
도 23은 압전진동편의 폭방향의 양측의 마운트부와 진동부와의 사이가 되는 위치에 노치를 형성하여, 마운트부와 진동부와의 사이를 연결하는 연결부를 형성한 경우의 응력분포를 나타내며, 도 23의 (a)는 연결부의 폭을 400㎛로 한 경우의 응력분포, 도 23의 (b)는 연결부의 폭을 300㎛로 한 경우의 응력분포이다.
도 24는 압전진동편의 폭방향의 양측의 마운트부와 진동부와의 사이가 되는 위치에 노치를 형성하여, 마운트부와 진동부와의 사이를 연결하는 연결부를 형성한 경우의 응력분포를 나타내며, 도 24의 (a)는 연결부의 폭을 200㎛로 한 경우의 응력분포, 도 24의 (b)는 연결부의 폭을 100㎛로 한 경우의 응력분포이다.

이하, 본 발명을 도면에 나타낸 실시형태를 이용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 실시형태에 기재되는 구성요소, 종류, 조합, 형상, 그 상대배치 등은 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그것에만 한정하는 주지(主旨)는 아니고 단순한 설명예에 지나지 않는다. 또한 이하의 설명에 이용되는 도면에서, X축, Y'축, Z'축은 서로 직교하는 것으로 한다.

제1 실시형태에 관한 압전진동편을 도 1, 도 2에 나타낸다. 도 1의 (a)는 평면도, 도 1의 (b)는 저면도, 도 1의 (c)는 수정기판의 컷 앵글을 나타내는 도면, 도 2의 (a)는 정면도, 도 2의 (b)는 이면도, 도 2의 (c)는 도 1의 (a)의 A-A선 단면도, 도 2의 (d)는 도 1의 (a)의 B-B선 단면도이다. 본 실시형태에 관한 압전진동편(10)은 압전기판(압전소판(素板))으로서, 수정의 결정축인, 전기축으로서의 X축과, 기계축으로서의 Y축과, 광학축으로서의 Z축으로 이루어진 직교좌표계의 상기 X축을 중심으로 하여, 상기 Z축을 상기 Y축의 -Y방향으로 기울인 축을 Z'축으로 하고, 상기 Y축을 상기 Z축의 +Z방향으로 기울인 축을 Y'축으로 하며, 상기 X축과 상기 Z'축에 평행한 면으로 구성되고, 상기 Y'축에 평행한 방향을 두께로 하는 AT컷의 수정기판을 채용하고 있다. 그리고 직사각형 모양의 AT컷의 수정기판을 이용하고, 가장자리에 주연부(17)(보강부)를 남긴 웨트 에칭(wet-ehcing)에 의해, 단변(短邊)방향이 상기 X축방향, 장변방향이 상기 Z'축방향이 되도록 외형을 형성하고, 상기 주연부(17)(제1 주연부(17a))보다도 두께가 얇은 박육(薄肉)의 진동부(22)를 형성한 역메사형의 압전진동편(10)으로 되어 있다.

압전진동편(10)은 마운트부(12), 슬릿(16)을 가지는 완충부(14), 진동부(22)를 중앙부에 가지는 주연부(17)가 일체가 되어 전체의 외형이 형성되고, 마운트부(12)와 주연부(17)가 각각 압전진동편(10)의 장변방향(Z'축방향)의 단부에 배치되며, 완충부(14)가 마운트부(12)와 주연부(17)의 사이에 배치되어 있다. 또 압전진동편(10)은 도 1의 (a)의 A-A선을 중심선으로 하여 선대칭인 형상을 가지고 있다. 그리고 압전진동편(10)은 마운트부(12) 측을 고정단으로 하고, 진동부(22) 측을 자유단으로 하여 편지지(片支持)의 지지상태에서, 실장 전의 실장기판(34)(도 2)에 도전성 접착제(32)에 의해 고정된다.

마운트부(12)는 압전진동편(10)의 Z'축의 한 방향의 단부에 배치됨과 아울러, X축방향의 양단에는 노치(12a)가 형성되어 있다. 노치(12a)는 마운트부(12)의 X축방향의 양단을 직사각형으로 노치하도록 배치되어 있다. 이 노치(12a)에 의해, 도전성 접착제(32)의 도포위치의 간격을 좁게 할 수 있어, 실장시에 마운트부(12)에서 발생하는 응력의 발생영역을 작게 할 수 있다. 그리고 실장면이 되는 마운트부의 한 주면(-Y'축 측의 면)에는 후술의 여진전극(24A, 24B)과 전기적으로 접속하는 패드전극(28A, 28B)이 배치되어 있다. 그리고 패드전극(28A, 28B)에는 실장 측의 실장기판(34)과 접착하기 위한 도전성 접착제(32)가 도포된다. 따라서 도전성 접착제(32)를 이용하여 실장기판(34)에 접착함으로써 압전진동자가 형성된다.

완충부(14)는 마운트부(12)와 주연부(17)와의 사이에 형성되고, 마운트부(12)에서 발생하여 진동부(22) 측으로 전파하는 응력(열변형)을 완화시키는 작용을 가지고 있다. 이것을 실현하기 위해, 완충부(14)에는 슬릿(16)이 마련되고, 완충부(14)와 주연부(17)와의 사이에 노치(18)가 형성되어 있다. 또한, 완충부(14)에는 후술의 인출전극(26A, 26B)이 형성되어 있다.

슬릿(16)은 압전진동편(10)의 단변방향(X축방향)에 따른 장변과 압전진동편의 장변방향(Z'축방향)에 따른 단변을 가지고, 압전진동편(10)의 두께방향으로 직사각형 형상으로 관통하는 관통구멍으로 되어 있다. 슬릿(16)은, 후술과 같이, 압전진동편(10)의 실장기판(34)으로의 실장시에 마운트부(12)에서 발생한 응력의 Z축방향(압전진동편(10)의 장변방향)으로의 직선적인 전파를 차단하여 진동부(22)에 이르는 응력을 저감하는 것이다. 한편, 압전진동편(10)의 실장시의 응력(열변형)은 마운트부(12)의 도전성 접착제(32)의 도포위치끼리를 잇는 선상이 발생영역이 된다. 따라서, 슬릿(16)의 장변방향의 폭은 도전성 접착제(32)의 도포위치끼리의 간격보다 길게 함과 아울러, 상기 발생영역과 진동부(22)를 잇는 직선에 교차하도록 배치함으로써 상술의 발생영역에서 발생한 응력의 진동부(22) 측으로의 직선적인 전파경로를 차단할 수 있다. 특히, 도 1에 나타내는 바와 같이, 슬릿(16)의 장변방향의 폭을 마운트부(12)의 X축방향의 폭보다 넓게 하고, Z'축방향에서 보아 슬릿(16)의 장변의 양단부가 마운트부(12)의 X축방향의 양단부에서는 불거져 나오도록 배치함으로써, 마운트부(12)에서 발생한 응력의 진동부(22) 측으로의 전파경로를 확실히 차단할 수 있다. 상기 구성에 의해, 상술의 발생영역(마운트부(12))에서 발생한 응력은 슬릿(16)에 의해 진동부(22)에 직선적으로 전파하는 경로가 차단되어, 완충부(14)의 슬릿(16)의 주위가 되는 위치를 주회하게 된다.

노치(18)는 완충부(14)와 주연부(17)와의 경계(연결부)가 되는 위치에 배치되고, 압전진동편(10)의 단변방향(X축방향)의 양측으로부터 완충부(14) 및 주연부(17)(제1 주연부(17a))를 노치하도록 배치되어 있다. 따라서 완충부(14) 및 주연부(17)(제1 주연부(17a))의 노치(18)에 끼워진 영역은 목부(neck portion)(20)가 된다. 노치(18)는 완충부(14)의 슬릿(16)의 장변방향의 양단의 가장자리가 되는 위치로 전파한 응력의 진동부(22)로의 직선적인 전파경로를 차단하기 위해서 배치되어 있다. 따라서 노치(18)에 의해 형성되는 목부(20)의 X축방향의 폭은 슬릿(16)의 장변방향(X축방향)의 폭과 동일한 정도나 그것 이하가 되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 상술의 위치로 전파한 응력은 노치(18)에 의해 진동부(22)로의 직선적인 전파가 차단되어, 목부(20)를 경유하여 진동부(22) 측으로 전파한다.

주연부(17)는 압전진동편(10)의 +Z축 측을 구성하고 진동부(22)를 지지하는 부재이다. 주연부(17)는 완충부(14)에 접속한 제1 주연부(17a)와, 진동부(22)의 주위를 둘러싸도록 배치되고, 제1 주연부(17a)에 접속한 제2 주연부(17b)를 가진다. 여기서, 제1 주연부(17a)는 완충부(14)와 같은 두께를 가지며, 제2 주연부(17b)는 진동부(22)와 같은 두께를 가진다. 도 1에서 제1 주연부(17a)의 +Z'축 측이 노치되고, 제2 주연부(17b)의 +Z'축 측의 단면이 노출한 형태로 되어 있지만, 이 부분에도 제1 주연부(17a)를 배치하여, 제2 주연부(17b)의 주위를 제1 주연부(17a)로 완전하게 둘러싸는 형태로 하여도 된다. 본 실시형태에서는, 제1 주연부(17a)는 완충부(14)와 동일한 두께로서 단차를 가지지 않는 것으로 하고, 제2 주연부(17b)는 진동부(22)와 동일한 두께로서 단차를 가지지 않는 것으로 한다. 또, 제2 주연부(17b) 및 진동부(22)는 제1 주연부(17a)보다 두께가 얇으며, 압전진동편(10)의 -Y'축방향으로부터 파고 들어간 형태로 제1 주연부(17a)에 접속하고 있다.

진동부(22)는 제2 주연부(17b)에 둘러싸이도록 배치되고, 압전진동편(10)에서 두께 전단 진동을 발생시키는 부분이다. 진동부(22)의 중앙의 양(兩) 주면(표리면)에는 서로 대향하도록 여진전극(24A, 24B)이 형성되어 있다. +Y'축 측의 면에 형성된 여진전극(24A)으로부터는 인출전극(26A)이 인출되어 있다. 인출전극(26A)은 진동부(22), 제2 주연부(17b), 제1 주연부(17a), 완충부(14)에 걸쳐 배치되며, 노치(18)에서 압전진동편(10)의 -Y'축 측의 면으로 인출되고, 완충부(14), 마운트부(12)를 경유하여 패드전극(28A)에 접속되어 있다. 또, -Y'축 측의 면에 형성된 여진전극(24B)으로부터는 인출전극(26B)이 인출되어 있다. 인출전극(26B)은 진동부(22), 제2 주연부(17b), 제1 주연부(17a), 완충부(14), 마운트부(12)에 걸쳐 배치되어 패드전극(28B)에 접속되어 있다. 따라서, 패드전극(28A, 28B)에 교류전압을 인가함으로써 진동부(22)는 소정의 주파수로 두께 전단 진동을 행할 수 있다.

그런데, 도전성 접착제(32)를 이용한 압전진동편(10)의 접착공정에서는 도전성 접착제(32)를 경화시키기 위해서 압전진동편(10)을 고온에 노출시킬 필요가 있다. 따라서 접착 후 온도가 저하하면 마운트부(12)의 도전성 접착제(32)가 도포되어 있는 2점의 사이를 잇는 영역에서 압전진동편(10), 실장기판(34), 도전성 접착제(32)의 열팽창계수의 차이에 의해, 상술의 응력(열변형)이 발생하고, 이것이 압전진동편(10) 전체로 전파하게 된다.

한편, 진동부(22)에 응력이 인가되면, 진동부(22)의 외관상의 강성이 변화하기 때문에, 공진주파수가 변동한다. 그리고 마운트부(12)에서의 마운트 상태는 실장상태에 의존하여 개개로 다르기 때문에, 진동부(22)로 전파하는 응력에도 편차가 생겨, 공진주파수에 편차가 발생하게 된다.

그러나, 마운트부(12)에서는, 노치(12a)에 의해 도전성 접착제(32)의 접착위치가 근접해 있다. 따라서, 응력의 발생범위를 도전성 접착제(32)가 도포된 영역에 집중시켜, 응력의 발생영역을 작게 하고, 그 이외로의 영역으로 전파하는 응력의 성분을 억제할 수 있다. 그리고 도전성 접착제(32)의 접착위치에서 발생한 응력은 완충부(14) 측(Z'축방향)으로 직선적으로 전파하지만, 슬릿(16)에 의해 그 직선적인 전파경로는 차단되며, 응력은 슬릿(16)의 주위를 따라서 전파하게 된다. 따라서, 응력이 슬릿(16)의 주위를 전파하기 위한 경로가 길어진다. 또한 노치(12a)에 의해 마운트부(12)에서의 도전성 접착제(32)의 접착위치가 슬릿(16)의 장변의 중앙 측에 근접하기 때문에, 응력의 슬릿(16)의 주위를 주회하는 경로는 더욱 길어진다. 따라서 응력이 진동부(22)로 전파하기 전에 충분히 완화되어, 진동부(22)로의 응력의 영향을 완화할 수 있다. 또한, 슬릿(16)은 응력의 전파경로를 길게 할 뿐만 아니라 전파경로를 굽힐 수 있으므로, 그 만큼 응력의 완화를 촉진시킬 수 있다.

또, 완충부(14)의 X축방향의 양단까지 전파한 응력의 진동부(22)로의 직선적인 전파경로는 노치(18)에 의해 차단되고, 완충부(14)의 슬릿(16)의 주위의 제1 주연부(17a) 측이 되는 위치 및 목부(20)로 전파한다. 따라서, 상술과 마찬가지로 응력의 전파경로가 연장되며, 또한 굽혀지기 때문에 진동부(22)로 전파하는 응력을 완화할 수 있다.

또, 제2 주연부(17b) 및 진동부(22)는 제1 주연부(17a)보다 두께가 얇게 형성되어 있다. 이것에 의해, 진동부(22)는 제1 주연부(17a)로 전파해 온 응력의 일부만을 받게 되므로, 진동부(22)로 전파하는 응력을 저감할 수 있다. 또 본 실시형태의 압전진동편(10)은 진동부(22)(제2 주연부(17b))가 제1 주연부(17a)의 두께보다 얇은, 소위 역메사구조를 가지고 있다. 따라서, 완충부(14)(목부(20))로 전달한 응력은 제1 주연부(17a) 및 제2 주연부(17b)를 통하여 진동부(22)에 도달할 수 있으나, 제1 주연부(17a)의 주면과 제2 주연부(17b)의 주면(진동부(22)의 주면)과의 사이에는 역메사구조에 의한 단차가 있어, 후술과 같이(도 14 참조), 이 단차 위치에서 응력을 완화시킬 수 있다. 또한, 도 1에 나타내는 바와 같이, 제2 주연부(17b) 및 진동부(22)는 주연부(17)의 도전성 접착제(32)가 도포되는 면 측(-Y'축 측의 면 측)으로부터 하프 에칭에 의해 파고 들어간 형태로 배치되어 있다. 이것에 의해 제1 주연부(17a)와 제2 주연부(17b)(진동부(22))와의 접속위치를 압전진동편(10)의 패드전극(28A, 28B)이 배치된 면(-Y'축 측의 면)의 반대 측의 면(+Y'축 측의 면)에 편재시킨 상태에서, 진동부(22)의 주면과 제1 주연부(17a)의 주면과의 사이에 단차를 형성하게 된다. 이것에 의해 패드전극(28A, 28B)에 도포되는 도전성 접착제(32)와 진동부(22)의 거리가 상술의 단차만큼 멀어지므로, 진동부(22)로 전파하는 응력을 보다 많이 완화시킬 수 있다.

이와 같이, 압전진동편(10)에서는, 마운트부(12)의 폭을 노치(12a)에 의해 좁게 함으로써 마운트부(12)에서의 응력의 발생영역을 작게 하여, 발생하는 응력 그 자체를 작게 하고 있다. 또, 슬릿(16)에 의해 마운트부(12)에서 발생한 응력의 진동부(22)로의 직선적인 전파경로를 차단하여 완충부(14)의 슬릿의 주위가 되는 위치에 주회시키고, 응력의 전파경로를 길게 하며, 또 응력의 경로를 굽힘으로써 응력의 완화를 촉진하고 있다. 또한, 노치(18)에 의해, 완충부(14)의 슬릿(16)의 장변방향의 양단의 주위에 도달한 응력의 진동부(22)로의 직선적인 전파경로를 차단하여, 완충부(14)의 슬릿(16)의 주위의 진동부(22) 측, 목부(20)에 주회시키고, 응력의 전파경로를 길게 하며, 또 응력의 경로를 굽힘으로써 응력의 완화를 촉진하고 있다. 마지막으로, 목부(20)(제1 주연부(17a))에 도달한 응력은 제1 주연부(17a)의 주면과 제2 주연부(17b)의 주면(진동부(22)의 주면)과의 사이에 있는 단차에 의해 완화된다. 따라서, 압전진동편(10)의 실장시에 마운트부(12)에서 발생할 수 있는 응력을 노치(12a)에 의해 그 발생량을 작게 하고, 슬릿(16)의 주위 및 목부(20)로 우회시키면서 완화시키며, 제1 주연부(17a)와 제2 주연부(17b)와의 경계에서 완화시키고 있다. 이것에 의해, 진동부(22)로 전파하는 응력을 완화하여 주파수 변동을 억제하고, 이것을 이용한 압전진동자의 공진주파수나 Q값 등의 특성의 편차를 억제하여 수율을 높일 수 있다.

다음으로 제1 실시형태의 압전진동편의 제조공정에 대해서 설명한다.

도 3에 압전진동편의 제조공정(진동부 형성공정)을 나타내고, 도 4에 압전진동편의 제조공정(외형형성공정)을 나타내며, 도 5에 압전진동편의 제조공정(전극형성공정)을 나타낸다. 대략적인 순서로서는, 압전진동편(10)의 재료가 되는 수정기판(36)에서 진동부(22)(제2 주연부(17b))에 대응하는 위치를 하프 에칭하고, 압전진동편(10)의 외형을 따라서 에칭하며, 여진전극(24A, 24B), 인출전극(26A, 26B), 패드전극(28A, 28B)의 형성을 행한다.

도 3에 나타내는 바와 같이, 최초로 압전진동편(10)을 구성하는 진동부(22)(제2 주연부(17b))의 외형을 형성한다. 우선 도 3의 (a)에 나타내는 바와 같이, 압전기판으로서 AT컷의 수정기판(36)을 준비하고, 수정기판(36)에서 레지스트막(38)을 도포한다. 그리고 도 3의 (b)에 나타내는 바와 같이, 진동부(22)(제2 주연부(17b))의 형상에 대응한 포토마스크(40)를 이용하여 레지스트막(38)을 노광하고, 도 3의 (c)에 나타내는 바와 같이 감광한 레지스트막(38a)을 제거한다. 그리고 도 3의 (d)에 나타내는 바와 같이, 수정기판(36)이 노출한 부분이 진동부(22)(제2 주연부(17b))의 두께가 될 때까지 하프 에칭하며, 도 3의 (e)에 나타내는 바와 같이 레지스트막(38)을 제거한다. 이 때 수정기판(36)에는 진동부(22) 및 제2 주연부(17b)에 대응하는 오목부(22a)가 형성된다.

다음으로 압전진동편(10)의 외형을 형성한다. 도 4의 (a)에 나타내는 바와 같이, 오목부(22a)가 형성된 수정기판(36)에 레지스트막(42)을 도포한다. 그리고 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이 압전진동편(10), 슬릿(16), 노치(18)의 형상에 대응한 포토마스크(44)를 이용하여 레지스트막(42)을 노광하고, 도 4의 (c)에 나타내는 바와 같이 감광한 레지스트막(42a)을 제거한다. 그리고 도 4의 (d)에 나타내는 바와 같이, 수정기판(36)이 노출한 부분이 관통할 때까지 에칭하며, 도 4의 (e)에 나타내는 바와 같이 레지스트막(42)을 제거한다. 이것에 의해 압전진동편(10)의 외형을 가지는 압전소판(10a)이 형성된다.

그리고 압전소판(10a)에 전극을 형성한다. 우선 도 5의 (a)에 나타내는 바와 같이, 스패터(spatter) 등에 의해 압전소판(10a)의 전체 면에 Cr나 Au 등에 의한 금속막(46)을 증착한다. 이 때 압전소판(10a)의 단면에도 금속막(46)을 증착한다. 그리고 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이 금속막(46)이 증착한 압전소판(10a)의 전체 면에 레지스트막(48)을 도포한다. 이 때 압전소판(10a)의 단면에도 레지스트막(48)이 도포된다. 다음으로 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이 압전진동편(10)의 양면의 여진전극(24A, 24B), 인출전극(26A, 26B)(도 5에서는 미도시), 패드전극(28A, 28B)(도 5에서는 미도시)의 형상에 대응한 포토마스크(50)를 이용하여 레지스트막을 노광한다. 이 때 인출전극(26A)의 압전진동편(10)의 단면을 통과하는 부분을 덮는 레지스트막(48)은 감광하지 않는다. 다음으로 도 5의 (d)에 나타내는 바와 같이 감광한 레지스트막(48a)을 제거하고, 도 5의 (e)에 나타내는 바와 같이 여진전극(24A, 24B), 인출전극(26A, 26B), 패드전극(28A, 28B)에 대응하는 부분 이외의 금속막(46)을 노출시켜 에칭을 행한다. 이 때, 단면에 증착한 금속막(46)은 감광하지 않고 남은 레지스트막(42)에 의해 보호되고 있다. 따라서 인출전극(26A)의 단면을 통과하는 부분의 금속막(46)은 남고, 패드전극(28A)은 그 반대면에 있는 여진전극(24A)과의 사이의 인출전극(26A)을 통한 전기적 접속이 유지된다. 그리고 도 5의 (f)에 나타내는 바와 같이 레지스트막(48)을 제거함으로써 압전진동편(10)이 형성된다.

제2 실시형태의 압전진동편을 도 6에 나타내며, 도 6의 (a)는 평면도, 도 6의 (b)는 저면도, 도 6의 (c)는 도 6의 (a)의 A-A선 단면도, 도 6의 (d)는 도 1의 (a)의 B-B선 단면도이다. 또한, 이후의 실시형태에서, 제1 실시형태와 공통의 구성요소에 대해서는 동일한 번호를 부여하며, 필요한 경우를 제외하여 그 설명을 생략한다. 제2 실시형태의 압전진동편(60)은, 기본적으로는 제1 실시형태와 유사하지만, 상기 마운트부(12)와 완충부(14)와 주연부(62)의 늘어서는 방향(Z'축방향)에 대해서 직교방향(X축방향)에 관하여, 주연부(62)의 폭은 완충부(14)의 폭보다도 좁게 형성된 점에서 상이하다(특징 1). 또, 주연부(62)는 완충부(14)에 접속하는 제1 주연부(62a)와, 진동부(22)의 주위에 배치됨과 아울러 제1 주연부(62a)에 접속된 제2 주연부(62b)를 가진다. 그러나, 제2 주연부(62b)의 두께는 진동부(22)의 두께보다 얇은 점에서 상이하다(특징 2). 제2 실시형태에서 여진전극(24A, 24B)은 진동부(22)의 전체 면에 배치되어 있다. 진동부(22)는 +Y'축 측의 면에서 제2 주연부(62b)와 동일 평면을 형성하고, -Y'축 측의 면에서 제2 주연부(62b)로부터 돌출한 형태를 가지고 있다.

제2 실시형태의 압전진동편(60)의 제조공정은, 하프 에칭의 공정에서, 진동부(22)를 형성하는 공정 이외에, 진동부(22)보다 두께가 얇게 되는 제2 주연부(62b)를 형성하는 공정을 가지는 점에서 상이하지만, 그 이외에서는 제1 실시형태와 공통이다.

또 주연부(62)의 X축방향의 폭은 마운트부(12)의 X축방향의 폭과 같아도 되고, 짧게/길게 되어도 되지만, 압전진동편(60)이 도 7의 (a)의 A-A선을 중심선으로 한 선대칭인 형상을 가지는 것이 바람직하다. 또 노치(18)에 의해 형성되는 목부(20)의 X축방향의 폭은 제1 주연부(62a)의 X축방향의 폭과 일치하고 있다.

상술의 특징 1을 가짐으로써, 압전진동편(60)의 자유단 측을 경량화하여 실장의 안정성을 높일 수 있다. 또한 특징 2를 가짐으로써, 진동부(22)에 두께 전단 진동인 주진동의 에너지를 가두어, 두께 전단 진동의 여진효율을 높일 수 있다.

도 7에 제1 실시형태의 변형예, 도 8에 제2 실시형태의 제1 변형예를 나타낸다. 여기서, 도 7의 (a)는 평면도, 도 7의 (b)는 저면도, 도 7의 (c)는 측면도이다. 또, 도 8의 (a)는 평면도, 도 8의 (b)는 저면도, 도 8의 (c)는 측면도이다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태의 변형예에서, 제1 주연부(17a) 가운데, 진동부(22)의 ±X축 측에 접속하는 부분(제1 주연부(17a'))은 제1 주연부(17a)보다 두께가 얇고, 또한 제2 주연부(17b)(진동부(22))의 주면과 동일 평면이 되는 주면을 가지도록 배치되어 있다. 또, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제2 실시형태의 제1 변형예에서, 제1 주연부(62a) 가운데, 진동부(22)의 ±X축 측에 접속하는 부분(제1 주연부(62a'))은 제1 주연부(62a)보다 두께가 얇고, 또한 제2 주연부(62b)의 주면과 동일 평면이 되는 주면을 가지도록 배치되어 있다.

상기 구성에 의해, 압전진동편의 자유단 측을 경량화하여 실장의 안정성을 높일 수 있음과 아울러, 제2 주연부(17b, 62b)와, 제1 주연부(17a', 62a')가 동일 평면을 형성하고 있다. 따라서, 제1 실시형태의 변형예에서는, 진동부(22), 제2 주연부(17b), 제1 주연부(17a')를 동일 공정으로 용이하게 형성할 수 있으며, 제2 실시형태의 제1 변형예에서는, 제2 주연부(62b), 제1 주연부(62a')를 동일 공정으로 용이하게 형성할 수 있다.

도 9에 제2 실시형태에 관한 압전진동편의 제2 변형예를 나타내고, 도 9의 (a)는 평면도, 도 9의 (b)는 저면도, 도 9의 (c)는 도 9의 (a)의 A-A선 단면도, 도 9의 (d)는 도 9의 (a)의 B-B선 단면도이다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 제2 실시형태의 제2 변형예에서는, 진동부(22)를 제2 주연부(62b)의 양 주면으로부터 돌출하도록 배치하고 있다. 이 때 진동부(22)는 수정기판의 양 주면으로부터 진동부(22)의 형상을 남겨 하프 에칭함으로써 형성된다. 이와 같이, 진동부(22)를 제2 주연부(62b)의 양 주면으로부터 돌출하도록 배치함으로써, 두께 전단 진동의 가둠 효과를 제2 실시형태보다 높인 압전진동편(61)으로 할 수 있다. 또한, 제2 실시형태에서, 여진전극(24A, 24B)은 진동부(22)의 전체 면에 직사각형으로 형성되어 있지만, 진동부(22)의 전체 면을 덮도록 배치할 필요는 없고, 또한 진동부(22)에서의 두께 전단 진동의 실제의 진동영역에 대응하여 예를 들면 원형 모양, 타원 형상으로 하여도 된다. 그렇게 함으로써, 진동부(22)에 두께 전단 진동인 주진동의 에너지를 가둘 수 있다.

도 10에 제3 실시형태에 관한 압전진동편의 모식도를 나타내고, 도 10의 (a)는 평면도, 도 10의 (b)는 저면도, 도 10의 (c)는 도 10의 (a)의 A-A선 단면도, 도 10의 (d)는 도 10의 (a)의 B-B선 단면도를 나타낸다. 또, 도 11에 제3 실시형태에 관한 압전진동편의 측면도를 나타낸다. 제3 실시형태의 압전진동편(70)은 제1 실시형태, 제2 실시형태와 기본적으로 유사하지만, 단변방향이 Z'축방향, 장변방향이 X축방향이 되도록 배치하고 있다. 그리고, 진동부(22)가 제1 주연부(72)보다 두께가 두껍게 되도록 배치되어 있는 점에서 상이하다. 또, 진동부(22)는 그 양 주면이 제1 주연부(72)의 양 주면으로부터 돌출하도록 배치되어 있다. 상기 구성에 의해, 두께 전단 진동의 진동영역을 진동부(22)에 가두어 여진효율을 높임과 아울러, 후술과 같이 마운트부(12)로부터 진동부(22)로 전파하는 응력을 완화할 수 있다. 또 본 실시형태에서, 마운트부(12)에서 발생한 응력의 전파과정 및 응력의 완화과정은 마운트부(12)로부터 목부(20)의 장소까지는 제1 실시형태 등과 동일하다. 그리고, 본 실시형태에서는, 진동부(22)가 제1 주연부(72)보다 두께가 두껍게 되는 메사구조를 가지고 있다. 따라서 진동부(22)와 제1 주연부(72)와의 경계에는 단차가 형성되며, 마운트부(12)에서 발생해 제1 주연부(72)와 진동부(22)와의 경계에 도달한 응력을 이 단차에 의해 완화해, 진동부(22)로 전파하는 응력을 완화할 수 있다.

또한, 제3 실시형태의 압전진동편의 제조공정은, 진동부(22)와 동일한 두께가 되는 수정기판을 준비하고, 수정기판의 양면을 진동부(22)가 되는 부분을 남겨 마운트부(12), 완충부(14), 주연부(62)의 두께가 될 때까지 하프 에칭을 행하며, 마운트부(12), 완충부(14)(슬릿(16)), 제1 주연부(72)가 되는 부분을 남겨 압전진동편(70)의 외형을 도려내는 에칭을 행하면 된다. 그 후의 전극형성공정은 제1 실시형태와 동일하다.

도 12에 제4 실시형태에 관한 압전진동편의 모식도를 나타내며, 도 12의 (a)는 평면도, 도 12의 (b)는 저면도, 도 12의 (c)는 도 12의 (a)의 A-A선 단면도, 도 12의 (d)는 도 12의 (a)의 B-B선 단면도를 나타낸다. 또 도 13에 제4 실시형태에 관한 압전진동편의 측면도를 나타낸다. 제4 실시형태의 압전진동편(71)은 제3 실시형태와 유사하지만, 진동부(22)의 주위에 배치되어 제1 주연부(72)에 접속하는 제2 주연부(74)를 가지는 점에서 상이하고, 그 두께는 제1 주연부(72)의 두께보다도 두꺼운 점에서 상이하다. 여기서, 제2 주연부(74)는 그 양 주면이 제1 주연부(72)의 양 주면에서 돌출하도록 배치되고, 진동부(22)는 그 양 주면이 제2 주연부(74)의 양 주면에서 돌출하도록 배치되어 있다. 또 여진전극(24A, 24B)은 진동부(22)의 주면 뿐만 아니라 제2 주연부(74)의 주면을 덮도록 배치되어 있다. 상기 구성에 의해, 압전진동편(71)은 진동부(22)를 중심으로 한 2단 메사구조가 되므로, 두께 전단 진동을 진동부(22) 내에 효율적으로 가두어 여진효율을 높일 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 여진전극(24A, 24B)를 진동부(22) 뿐만 아니라 제2 주연부(74)도 덮도록 배치하고 있기 때문에, 진동부(22)에서의 여진효율을 높여 CI값을 향상시킬 수 있다. 또, 본 실시형태는, 소위 2단 메사구조로 되기 때문에, 제3 실시형태보다 압전진동편(71)의 두께방향의 단차의 수가 많아지기 때문에, 마운트부(12)로부터 진동부(22)로 전파하는 응력을 제3 실시형태보다도 더욱 완화할 수 있다.

또한, 제4 실시형태의 압전진동편(71)의 제조공정은, 진동부(22)와 동일한 두께가 되는 수정기판을 준비하고, 수정기판의 양면을 진동부(22)가 되는 부분을 남겨 제2 주연부(74)의 두께가 될 때까지 하프 에칭을 행하며, 진동부(22) 및 제2 주연부(74)를 남겨 마운트부(12), 완충부(14), 제1 주연부(72)의 두께가 될 때까지 하프 에칭을 행하고, 마운트부(12), 완충부(14)(슬릿(16)), 제1 주연부(72)가 되는 부분을 남겨 압전진동편(71)의 외형을 도려내는 에칭을 행하면 된다. 그 후의 전극형성공정은 제1 실시형태와 동일하다.

도 14에 본 실시형태의 압전진동편의 마운트부에 응력(열변형)을 인가한 경우의 응력의 강도분포를 나타낸다. 본원 발명자는, 본 실시형태의 압전진동편의 마운트부에 응력을 인가한 경우의 응력의 강도분포에 대해서 시뮬레이션을 행했다. 시뮬레이션의 대상이 되는 압전진동편은 도 6에 나타내는 제2 실시형태의 압전진동편과 비교하여, 진동부(22)와 제2 주연부(62b)와의 사이에 단차를 가지지 않는 점에서 상이하지만 대략 동일한 형태를 가지고 있다. 따라서, 본 시뮬레이션에서는 도 6의 압전진동편(60)과 그 구성요소에 대응하여 설명한다.

도 14에 나타내는 바와 같이, 마운트부(12)의 실장면상에 그려진 2개의 원의 중심의 2점의 위치에서, 2점 사이에 서로 당기는 힘 혹은 서로 미는 힘을 인가했을 때의 압전진동편(60)의 표면을 전파하는 응력의 분포의 시뮬레이션을 행했다. 또한, 도 14의 왼쪽에 세로 일렬로 늘어서 있는 형태는 마운트부(12)에서 발생한 응력에 의해, 압전진동편(60)이 받는 응력의 강도(레벨 1 ~ 레벨 9)를 나타내고 있다. 여기서, 레벨 9가 가장 큰 응력을 받는 영역을 나타내며, 레벨 9의 영역으로부터 레벨 1의 영역으로 갈수록 받는 응력은 작아지고, 레벨 1은 받는 응력이 최소 혹은 응력의 검출한계 이하가 되는 영역을 나타내고 있다. 그리고 이들 형태는 압전진동편(60)상에서 압전진동편(60)의 응력의 강도분포에 대응하여 그려져 있다.

도 14에 나타내는 바와 같이, 마운트부(12) 전체 및 완충부(14)의 마운트부(12) 측에서 강한 응력(레벨 9)이 발생하고 있는 것을 알 수 있다. 그리고 마운트부(12) 측에서 발생한 응력(레벨 9)은 슬릿(16)의 제1 주연부(62a) 측에서 레벨 4 또는 5 정도까지 완화되어 있다. 이것은 완충부(14)의 슬릿(16)의 주위가 되는 위치를 전파하는 응력이 그 전파 도중에 큰 비율로 완화되기 때문이라고 생각된다. 게다가 완충부(14)의 슬릿(16)의 장변방향의 양단이 되는 위치로 전파한 응력은 노치(18)에 의해 진동부(22)로의 직선적인 전파경로가 차단되고, 그 응력의 전파경로가 목부(20)의 중앙을 향하도록 굽혀져, 이 전파경로의 전파 도중에도 큰 비율로 응력이 완화되었다고 생각된다.

그리고 제1 주연부(62a)와, 제2 주연부(62b)의 -Z'축 측과의 경계에서, 제1 주연부(62a) 측에서는 응력은 레벨 5가 지배적이지만, 제2 주연부(62b) 측에서는 레벨 2가 지배적이며, 응력의 강도가 이 경계에서 불연속인 변화를 가지고 있다. 이것은 제2 주연부(62b)가 제1 주연부(62a)보다도 두께가 얇게 형성되어 있기 때문에, 제1 주연부(62a)의 내부를 전파한 응력에 대해서는 제2 주연부(62b)가 그 일부를 받는 데에 머물기 때문이다. 또 제2 주연부(62b)와 제1 주연부(62a)와의 사이에는 단차가 있으므로, 이 단차에서 응력의 전파경로가 압전진동편(60)의 두께방향으로 절곡되고, 이 경로의 절곡에 의해 압전진동편(60)의 표면을 전파하는 응력이 완화되었기 때문이다. 또 제2 주연부(62b)(진동부(22))는 마운트부(12)의 도전성 접착제(32)가 도포되는 면으로부터 파고 들어가는 형태로 형성되어 있다. 그리고 응력은 압전진동편(60)의 두께방향도 완화하기 때문에, 제2 주연부(62b)는 제1 주연부(62a)의 두께방향으로 완화된 응력의 일부만을 받게 되기 때문이다. 또한, 제1 주연부(62a) 가운데, 제2 주연부(62b)에 ±X축 측으로부터 접속하는 부분에는 목부(20)로부터 응력이 대부분 전파되지 않고, 이 부분으로부터 제2 주연부(62b)로의 응력의 전파는 대부분 없다고 말할 수 있다.

그리고, 제2 주연부(62b)에서, 제1 주연부(62a)와의 경계로부터 +Z'축방향으로 떨어질수록 응력의 레벨은 저하하고, 진동부(22)가 배치되는 제2 주연부(62b)의 중앙부에서는 레벨 1이 지배적으로 되어 있다. 본 실시형태의 압전진동편(60)에서는, 진동부(22)(여진전극(24A, 24B))는 제2 주연부(62b)의 중앙이 되는 위치에 배치되기 때문에, 진동부(22)는 응력의 영향을 대부분 받지 않고 양호한 주파수 특성을 얻을 수 있다고 생각된다. 또한 제2 실시형태에서는, 제2 주연부(62b)와 진동부(22)와의 사이에 두께방향으로 단차가 있기 때문에, 이 단차에 의해 진동부(22)로 전파하는 응력이 더욱 완화된다.

상술의 시뮬레이션은 진동부(22)가 주연부(62)(제1 주연부(62a))보다 두께가 얇은 경우에 대해서 행했다. 그러나, 도 10에 나타내는 제3 실시형태와 같이 진동부(22)가 제1 주연부(72)보다 두께가 두꺼워도 진동부(22)와 제1 주연부(72)와의 경계에는 단차가 있기 때문에, 이 단차에 의해 진동부(22)로 전파하는 응력이 완화된다. 또한 도 11에 나타내는 제4 실시형태와 같이, 2단 메사구조로 함으로써, 단차가 더욱 증가하므로 진동부(22)로 전파하는 응력을 더욱 완화시킬 수 있다.

제1 실시형태 및 제2 실시형태의 압전진동편은 단변방향이 X축방향, 장변방향이 Z'축방향이 되는 역메사형의 압전진동편으로 했다. 또, 제3 실시형태 및 제4 실시형태의 압전진동편은 단변방향이 Z'축방향, 장변방향이 X축방향이 되는 메사형의 압전진동편으로 했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정하지 않고, 역메사형의 압전진동편에서, 단변방향이 Z'축방향, 장변방향이 X축방향이 되도록 구성해도 되고, 메사형의 압전진동편에서, 단변방향이 X축방향, 장변방향이 Z'축방향이 되도록 구성해도 된다.

도 15에 본 실시형태의 압전진동편을 탑재한 압전진동자를 나타낸다. 도 15의 (a)는 도 6에 나타내는 압전진동편(60)을 탑재한 경우의 압전진동자(100)의 평면도, 도 15의 (b)는 도 15의 (a)의 A-A선 단면도이다. 압전진동자(100)은 압전진동편(60)을 수용하는 오목부를 가지는 패키지(102)와, 오목부(104)를 봉지(封止)하는 리드(112)에 의해 형성된다. 또 패키지(102)의 저부(底部)(실장기판(102a))의 하면에는 외부전극(106)이 형성되고, 실장기판(102a)의 상면에는 관통전극(108)을 통하여 외부전극(106)과 전기적으로 접속된 접속전극(110)이 배치되어 있다. 그리고 이 접속전극(110)과 마운트부(12)의 패드전극(28A, 28B)이 도전성 접착제(32)에 의해 접합된다. 따라서 압전진동편(60)은 마운트부(12)를 고정단으로 하여 편지지의 지지상태로 패키지(102)에 접속된다. 상기 구성에 의해, 압전진동편(60)의 진동부(22)로의 응력을 완화시킨 압전진동자(100)가 된다. 또한, 상기 구성에 의해, 패드전극(28A, 28B)(인출전극(26A, 26B))과 접속전극(110)을 도전성 접착제(32)로 접착하고, 패드전극(28A, 28B)과 접속전극(110)을 기계적 및 전기적으로 접속함으로써, 소위 페이스 다운 본딩(face down bonding)형의 실장형태를 취할 수 있다. 따라서, 압전진동편(60)과 실장기판(102a)으로 이루어진 모듈 구조를 가지는 압전진동자(100)의 저배화(低背化)를 도모할 수 있다.

도 16, 도 17에 본 실시형태의 압전진동편을 탑재한 압전모듈을 나타낸다. 도 16은 도 6에 나타내는 압전진동편(60)을 탑재한 경우의 압전모듈의 분해 사시도를 나타내고, 또 도 17의 (a)는 도 12의 A-A선 단면도이며, 도 17의 (b)는 도 16에 대해 도 9에 나타내는 압전진동편(61)을 탑재한 경우의 A-A선 단면도이다. 본 실시형태의 압전모듈(200)은 패키지(202)(실장기판), 압전진동편(60, 61), 압전진동편(60, 61)(도 9 참조)을 구동시키는 집적회로(IC(210)), 리드에 의해 구성되어 있다. 패키지(202)는 도 17의 파선으로 나타내는 바와 같이 3층 구조로 형성되어 있다. 패키지(202)의 하면에는 외부전극(214)이 형성되어 있다. 또 패키지(202)의 오목부(204)의 하단부(206)에는 복수의 접속전극(216)이 배치되어 있다. 또 패키지(202)의 오목부(204)의 상단부(208)에는 IC(210)의 패드전극(220)과 전기적으로 접속함과 아울러, 압전진동편(60, 61)의 패드전극(28A, 28B)(도 6, 도 7, 도 17 참조)과 도전성 접착제(32)를 통하여 접속하는 접속전극(218)이 형성되어 있다. 접속전극(216)은 IC(210)의 패드전극(220)에 대응하여 복수 배치되고, 패드전극(220)과 도전성의 접착제에 의해 전기적으로 접속되지만, 그 일부는 접속전극(218)이나 외부전극(214)에 전기적으로 접속된다. 본 실시형태의 압전모듈(200)에서는, 압전진동편(60, 61)과 IC(210)가 모두 오목부(204)에서 리드(212)에 의해 봉지된 구조를 가지고 있다. 상기 구성에 의해, 압전진동편의 진동부로의 응력을 완화시킨 압전모듈(200)이 된다.

도 18에 본 실시형태의 압전모듈의 제1 변형예를 나타낸다. 도 18에서는, 패키지(302)(실장기판)의 양면에 오목부(304, 306)를 형성하고, 한쪽의 오목부(304)에 압전진동편(60)을 탑재함과 아울러 리드(308)로 봉지하며, 다른 쪽의 오목부(306)에는 집적회로(IC(316))를 장착한 구성을 가진 압전모듈(300)로 되어 있다. 그리고 패키지(302)의 하단에는 외부전극(310)이 형성되고, 또 오목부(306)에는 외부전극(310) 또는 오목부(304)에 배치된 접속전극(320)과 전기적으로 접속함과 아울러, 와이어(314)를 통하여 IC(316)의 패드전극(318)과 전기적으로 접속하는 접속전극(312)이 배치되어 있다. 한편 오목부(304)에 배치된 접속전극(320)은 압전진동편(60)의 패드전극(28A, 28B)과 도전성 접착제(32)를 통하여 접속된다. 따라서 압전진동편(60)은 마운트부(12)를 고정단으로 하여 편지지의 지지상태로 패키지에 접속된다. 이와 같이 압전진동편(60)과 IC(316)를 격리하는 것에 의해서, 압전진동편(60)의 IC(316)로부터의 열의 영향을 저감할 수 있다.

도 19에 본 실시형태의 압전모듈의 제2 변형예를 나타낸다. 도 19의 (a)는 측면도, 도 19의 (b)는 압전모듈을 구성하는 기판의 평면도이다. 제2 변형예에 대해서는, 예를 들면 도 11에 나타내는 압전진동자(100)를 이용하여 압전모듈(400)을 형성하고 있다. 즉, 제2 실시형태에서는, 압전진동자(100)를 구동하는 집적회로(IC(404))를 탑재한 기판(402)상에 IC(404)(패드전극(406))와 전기적으로 접속하는 전극구(電極球)(412)를 배치하고, 이 전극구(412)에 의해 압전진동자(100)를 지지함과 아울러, 전극구(412)와 압전진동자(100)의 외부전극(106)을 전기적으로 접속하며, 기판(402), IC(404), 전극구(412), 압전진동자(100)를 수지 등의 몰드제(416)에 의해 일체 형성하고 있다. 여기서, 기판(402)의 하면에는 외부전극(410)이 형성되고, 기판(402)의 상면에는 외부전극(410)과 관통전극(418)을 통하여 전기적으로 접속하는 접속전극(408)이 형성되어 있다. 그리고 IC(404)에 형성된 패드전극(406) 가운데, 일부는 전극구(412)에 와이어(414)를 통하여 접속되며, 나머지는 접속전극(408)에 와이어(414)를 통하여 접속되어 있다.

상기 구성으로 함으로써, 기존의 압전진동자(100)의 규격에 대응하여 기판 IC(404), 전극구(412) 등의 배치를 하여 압전모듈(400)을 형성할 수 있으므로 비용을 억제할 수 있다. 또한, 어느 실시형태에서도 IC와 각 전극과의 접속은 페이스 다운 본딩이라도 된다. 또 어느 압전진동자, 압전모듈의 실시형태에서도, 상술의 어느 실시형태의 압전진동편에도 이 변형예를 적용할 수 있다.

도 20에 본 실시형태의 압전모듈의 제3 변형예를 나타내고, 도 20의 (a)는 용기의 단면이 소위, H형 구조의 압전모듈의 모식도, 도 20의 (b)는 싱글 씰형의 압전모듈의 모식도를 나타낸다. 제3 변형예에서는, 제3 실시형태의 압전진동편(70)(다른 실시형태라도 됨)을 이용함과 아울러, 압전모듈(500)에서 온도센서로서의 기능을 발휘하기 위한 온도를 검출하는 감온(感溫)소자(서미스터(512))를 탑재하고 있다. 도 20의 (a)에서는 압전진동편(70)의 마운트부(12)의 실장면을 실장기판(502) 측을 향하여, 마운트부(12)와, 실장기판(502)에 배치된 접속전극(504)을 도전성 접착제(32)로 접착함으로써 압전진동편(70)을 실장한 압전모듈(500)로 되어 있다. 그리고, 실장기판(502)상에는 압전진동편(70)을 덮는 덮개(측벽부(506), 리드(508))가 배치되어 있다. 또, 실장기판(502)의 압전진동편(70)에 대향하는 면의 반대면에는 오목부(510)가 배치되어 있다. 또, 오목부(510)에는 실장기판(502)의 온도를 측정할 수 있는 서미스터(512)가 배치된 구성으로 되어 있다. 상기 구성에 의해, 압전진동편(70)의 주위의 온도, 즉 실장기판(502) 및 덮개(측벽부(506), 리드(508))에 의해 닫히고, 압전진동편(70)을 봉지하는 내부 공간의 온도에 대해서, 실장기판(502)의 오목부(510)의 저부의 온도를 측정함으로써, 상기 내부 공간의 온도를 측정할 수 있으므로, 압전진동편(70)으로부터 발진되는 발진신호의 온도보상을 고정밀도로 행하는 것이 가능한 압전모듈(500)이 된다.

또한, 상기 구성에 의해, 압전진동편(70)을 실장기판(502)의 실장 후에, 감온소자(서미스터(512))를 실장하기 전에, 압전진동편(70)의 전기적 특성이나 동작 상태의 검사를 행할 수 있다. 따라서, 압전진동편(70)의 검사결과를 근거로 하여, 압전진동편(70)에서 양품(良品)과 불량품을 선별할 수 있다. 따라서, 불량품을 생략한 양품의 압전진동편이 실장된 실장기판(502)에만 상기 감온소자를 실장할 수 있으므로 감온소자를 낭비하지 않고, 비용을 억제하여 저비용화를 도모할 수 있다.

도 20의 (b)에 나타내는 압전모듈(501)은, 도 20의 (a)와 유사한 압전모듈(501)로 되어 있지만, 실장기판(502)의 압전진동편(70)에 대향하는 면에 오목부(514)가 배치되어 있다. 그리고, 오목부(514)에는 실장기판(502) 및 덮개(측벽부(506), 리드(508))에 의해 닫히고, 압전진동편(70)을 봉지하는 내부 공간의 온도를 측정할 수 있는 감온소자(서미스터(512))가 배치되어 있다. 또한, 도 20의 (a), (b)에서는 서미스터(512)를 탑재한 것으로 하고 있지만 상술의 집적회로(IC(404)) 라도 되고, 이 집적회로에 서미스터 등의 감온소자를 내장한 것이 바람직하다.

10 ……… 압전진동편, 10a ……… 압전소판,
12 ……… 마운트부, 12a ……… 노치,
14 ……… 완충부, 16 ……… 슬릿,
17 ……… 주연부, 17a ……… 제1 주연부,
17b ……… 제2 주연부, 18 ……… 노치,
20 ……… 목부, 22 ……… 진동부,
22a ……… 오목부, 24A, 24B ……… 여진전극,
26A, 26B ……… 인출전극, 28A, 28B ……… 패드전극,
32 ……… 도전성 접착제, 34 ……… 실장기판,
36 ……… 수정기판, 38 ……… 레지스트막,
38a ……… 레지스트막, 40 ……… 포토마스크,
42 ……… 레지스트막, 42a ……… 레지스트막,
44 ……… 포토마스크, 46 ……… 금속막,
48 ……… 레지스트막, 48a ……… 레지스트막,
50 ……… 포토마스크, 60 ……… 압전진동편,
61 ……… 압전진동편, 62 ……… 주연부,
62a ……… 제1 주연부, 62b ……… 제2 주연부,
70 ……… 압전진동편, 71 ……… 압전진동편,
72 ……… 제1 주연부, 74 ……… 제2 주연부,
100 ……… 압전진동자, 102 ……… 패키지,
102a ……… 실장기판, 104 ……… 오목부,
106 ……… 외부전극, 108 ……… 관통전극,
110 ……… 접속전극, 112 ……… 리드,
200 ……… 압전모듈, 202 ……… 패키지,
204 ……… 오목부, 206 ……… 하단부,
208 ……… 상단부, 210 ……… IC,
212 ……… 리드, 214 ……… 외부전극,
216 ……… 접속전극, 218 ……… 접속전극,
220 ……… 패드전극, 300 ……… 압전모듈,
302 ……… 패키지, 304 ……… 오목부,
306 ……… 오목부, 308 ……… 리드,
310 ……… 외부전극, 312 ……… 접속전극,
314 ……… 와이어, 316 ……… IC,
318 ……… 패드전극, 320 ……… 접속전극,
400 ……… 압전모듈, 402 ……… 기판,
404 ……… IC, 406 ……… 패드전극,
408 ……… 접속전극, 410 ……… 외부전극,
412 ……… 전극구, 414 ……… 와이어,
416 ……… 몰드제, 418 ……… 관통전극,
500 ……… 압전모듈, 501 ……… 압전모듈,
502 ……… 실장기판, 504 ……… 접속전극,
506 ……… 측벽부, 508 ……… 리드,
510 ……… 오목부, 512 ……… 서미스터,
514 ……… 오목부, 600 ……… 압전진동자,
602 ……… 지지부, 604 ……… 진동부,
606A ……… 여진전극, 606B ……… 여진전극,
608A ……… 입출력 단자부, 608B ……… 입출력 단자부,
610 ……… 슬릿, 612 ……… 용기,
614 ……… 저부, 616 ……… 접착제,
700 ……… 압전진동편, 702 ……… 마운트부,
704 ……… 슬릿, 706 ……… 진동부,
708 ……… 노치, 710 ……… 연결부.

Claims

진동부를 가지는 압전진동편으로서,
상기 진동부의 주연부에는 완충부와 마운트부가 순서대로 연결되고,
상기 완충부는 상기 마운트부와 상기 주연부와의 사이에 슬릿을 가지며,
상기 마운트부는,
상기 마운트부와 상기 완충부와 상기 주연부와의 늘어서는 방향에 대해서 직교방향의 양단부에 노치(notch)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 압전진동편.
청구항 1에 있어서,
상기 완충부와 상기 주연부와의 연결부에 노치를 가지는 것을 특징으로 하는 압전진동편.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 주연부는 상기 진동부의 두께보다도 두꺼운 후육부(厚肉部)이고,
상기 후육부에 완충부와 마운트부가 순서대로 연결되는 것을 특징으로 하는 압전진동편.
청구항 3에 있어서,
상기 마운트부와 상기 완충부와 상기 후육부와의 늘어서는 방향에 대해서 직교방향에 관하여,
상기 후육부의 폭은 상기 완충부의 폭보다도 좁게 형성된 것을 특징으로 하는 압전진동편.
청구항 1 또는 2에 있어서,
수정의 결정축인, 전기축으로서의 X축과, 기계축으로서의 Y축과, 광학축으로서의 Z축으로 이루어진 직교좌표계의 상기 X축을 중심으로 하여, 상기 Z축을 상기 Y축의 -Y방향으로 기울인 축과 Z'축으로 하고, 상기 Y축을 상기 Z축의 +Z방향으로 기울인 축을 Y'축으로 하며, 상기 X축과 상기 Z'축에 평행한 면으로 구성되고, 상기 Y'축에 평행한 방향을 두께로 하는 AT컷 수정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 압전진동편.
청구항 3에 있어서,
상기 후육부는 상기 완충부와 연결하는 부분을 남겨 두께가 얇은 박육부(薄肉部)로 형성된 것을 특징으로 하는 압전진동편.
청구항 3에 있어서,
상기 진동부의 양면에는 상기 진동부를 진동시키는 여진(勵振)전극이 형성되고,
상기 마운트부의 실장면(實裝面)에는 각 여진전극과 전기적으로 접속된 한 쌍의 인출(引出)전극이 형성되며,
상기 진동부는 상기 실장면의 반대면 측에 치우쳐 상기 후육부에 접속된 것을 특징으로 하는 압전진동편.
청구항 6에 있어서,
상기 진동부는 상기 박육부보다 두께가 두껍게 형성된 것을 특징으로 하는 압전진동편.
청구항 1 또는 2에 기재한 압전진동편의 마운트부의 실장면을 기판 측을 향해서 상기 마운트부와 상기 기판을 도전성 접착제로 접착함으로써 상기 압전진동편을 실장하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 압전진동자.
청구항 1 또는 2에 기재한 압전진동편의 마운트부의 실장면을 기판 측을 향해서 상기 마운트부와 상기 기판을 도전성 접착제로 접착함으로써 상기 압전진동편을 실장하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자디바이스.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 주연부는 상기 진동부의 두께보다도 얇은 박육부이고,
상기 박육부에 완충부와 마운트부가 순서대로 연결되는 것을 특징으로 하는 압전진동편.