TWI838776B - 壓電振動板及壓電振動裝置 - Google Patents

Abstract

晶體振動板(10)具備振動部(11)、包圍振動部(11)的外周的外框部(12)、以及將振動部(11)與外框部(12)連結的保持部(13)，在與外框部(12)和保持部(13)之間的連接部分相連的外框部(12)的側面及保持部(13)的側面，形成有多個晶面，並由這些晶面形成了多條稜線，在外框部(12)和保持部(13)之間的連接部分的第一主面側及第二主面側中的至少一方，設置有阻止兩條以上的稜線在該連接部分交叉的交叉阻止部。

Description

壓電振動板及壓電振動裝置

本發明關於一種壓電振動板及具備該壓電振動板的壓電振動裝置。

近年來，各種電子設備的動作頻率的高頻化、封裝體的小型化(尤其是低矮化)不斷發展。因此，隨著高頻化、封裝體的小型化，也相應要求壓電振動裝置(例如晶體振動子、晶體振盪器等)與高頻化、封裝體的小型化對應。

這樣的壓電振動裝置的殼體由近似長方體的封裝體構成。該封裝體包括例如由玻璃或水晶構成的第一密封構件和第二密封構件、以及例如由水晶構成、且兩主面形成有激勵電極的壓電振動板，第一密封構件與第二密封構件隔著壓電振動板層疊並接合。並且，配置於封裝體內部(內部空間)的壓電振動板的振動部(激勵電極)被氣密密封(例如，專利文獻1)。以下，將這樣的壓電振動裝置的層疊形式稱為三明治結構。

如上所述的壓電振動裝置中，壓電振動板具備振動部、包圍該振動部外周的外框部、以及將振動部和外框部連結的保持部(橋部)。即，壓電振動板為通過由水晶等構成的壓電基板而將振動部、保持部及外框部設置為一體的結構。然而，壓電振動板存在容易在振動部和保持部之間的連接部分發生折斷的問題。其原因是，對壓電振動板進行濕式蝕刻加工時，在振動部的側面、保持部的側面會形成多個晶面，這些晶面會形成多條稜線，在此情況下，若多條稜線匯集於特定的稜線的兩端，則容易沿著該稜線折斷。這樣的問題同樣也有可能存在於壓電振動板的外框部和保持部之間的連接部分。 [專利文獻1] ：日本特開第2010－252051號公報

鑒於上述情況，本發明的目的在於，提供一種能夠防止在振動部和保持部之間的連接部分、及外框部和保持部之間的連接部分發生折斷的壓電振動板以及具備該壓電振動板的壓電振動裝置。

作為解決上述技術問題的技術方案，本發明具有下述結構。即，本發明是一種壓電振動板，具備振動部、包圍所述振動部的外周的外框部、以及將所述振動部與所述外框部連結的保持部，其中：在與所述外框部和所述保持部之間的第一連接部分相連的所述外框部的側面及所述保持部的側面，形成有多個晶面，並由這些晶面形成了多條稜線，在所述第一連接部分的第一主面側及第二主面側的至少一方，形成有阻止兩條以上的所述稜線在該第一連接部分交叉的第一交叉阻止部。其中，所述稜線中不包括所述第一交叉阻止部的外周緣。

基於上述結構，通過第一交叉阻止部能夠阻止由多個晶面形成的多條稜線在外框部和保持部之間的第一連接部分匯集於一點。由此，能夠避免應力在外框部和保持部之間的第一連接部分集中於一點、防止以應力集中點為起點的裂縫產生，從而能夠防止在外框部和保持部之間的第一連接部分發生折斷。

上述結構中，較佳為，在與所述振動部和所述保持部之間的連接部分相連的所述振動部的側面及所述保持部的側面，形成有多個晶面，並由這些晶面形成了多條稜線，在所述振動部和所述保持部之間的連接部分的第一主面側及第二主面側的至少一方，形成有阻止兩條以上的所述稜線在所述連接部分交叉的第二交叉阻止部。由此，通過在保持部的長邊方向的兩側分別設置交叉阻止部，能夠分散應力、防止在連接部分發生折斷。

上述結構中，較佳為，所述第一交叉阻止部設置於所述第一主面側及所述第二主面側中的一方，所述第二交叉阻止部設置於所述第一主面側及所述第二主面側中的另一方。由此，通過在第一主面側及第二主面側分別設置交叉阻止部，能夠分散應力、防止在連接部分發生折斷。

上述結構中，較佳為，在所述外框部和所述保持部之間的第二連接部分，設置有第三交叉阻止部。由此，通過在設置第一交叉阻止部、第二交叉阻止部的基礎上，設置第三交叉阻止部，能夠分散應力、防止在連接部分發生折斷。

另外，本發明是一種壓電振動板，具備振動部、包圍所述振動部的外周的外框部、以及將所述振動部與所述外框部連結的保持部，其中：在與所述振動部和所述保持部之間的連接部分相連的所述振動部的側面及所述保持部的側面，形成有多個晶面，並由這些晶面形成了多條稜線，在所述振動部和所述保持部之間的連接部分的第一主面側及第二主面側的至少一方，形成有阻止兩條以上的所述稜線在該連接部分交叉的第二交叉阻止部。並且，所述稜線中不包含所述第二交叉阻止部的外周緣。

基於上述結構，通過第二交叉阻止部能夠阻止由多個晶面形成的多條稜線在振動部和保持部之間的連接部分匯集於一點。由此，能夠避免應力在振動部和保持部之間的連接部分集中於一點、防止以應力集中點為起點的裂縫產生，從而能夠防止在振動部和保持部之間的連接部分發生折斷。

上述結構中，較佳為，各所述交叉阻止部為新晶面(例如C面或R面)或突起。對壓電振動板進行濕式蝕刻加工時，通過對光掩膜的形狀進行加工，能夠容易地形成具有這些形狀的交叉阻止部。

另外，上述結構中，較佳為，所述壓電振動板為AT切水晶片，所述第一主面、所述第二主面被設置為平行於AT切的XZ´平面，所述第一主面被設置於＋Y方向側，所述第二主面被設置於－Y方向側。在此情況下，較佳為，只設置有一個所述保持部，該保持部從所述振動部的＋X方向側及－Z´方向側的角部向－Z´方向側延伸，所述保持部的側面為所述保持部的－X方向側的側面，該保持部的側面與所述外框部的側面連接。

另外，本發明是具備採用了上述任一種結構的壓電振動板的壓電振動裝置，其中：具備覆蓋所述壓電振動板的所述振動部的一個主面側的第一密封構件、以及覆蓋所述壓電振動板的所述振動部的另一個主面側的第二密封構件，通過所述第一密封構件與所述壓電振動板接合、且所述第二密封構件與所述壓電振動板接合，所述壓電振動板的所述振動部被密封。基於具備具有上述結構的壓電振動板的壓電振動裝置，能夠獲得與上述壓電振動板相同的作用效果。即，在使用通過保持部將振動部和外框部連結的、帶框體的壓電振動板的情況下，不僅能夠實現壓電振動裝置的小型化及低矮化，而且在這樣的小型化及薄型化的壓電振動裝置中，能夠防止在振動部和保持部之間的連接部分、及外框部和保持部之間的連接部分發生折斷。

[發明效果] 基於本發明，能夠提供一種可防止在振動部和保持部之間的連接部分、及外框部和保持部之間的連接部分發生折斷的壓電振動板及具備該壓電振動板的壓電振動裝置。

以下，參照附圖，對本發明的實施方式進行詳細說明。另外，下述實施方式中，對應用本發明的壓電振動裝置是晶體振動子的情況進行說明。

首先，對本實施方式的晶體振動子100的基本結構進行說明。如圖1所示，晶體振動子100是具備晶體振動板(壓電振動板)10，第一密封構件20及第二密封構件30的結構。該晶體振動子100中，晶體振動片板10與第一密封構件20相接合；晶體振動板10與第二密封構件30相接合，從而構成近似長方體的三明治結構的封裝體。即，晶體振動子100中，通過在晶體振動板10的兩個主面分別接合第一密封構件20、第二密封構件30而形成封裝體的內部空間(空室)，振動部11(參照圖4、圖5)被氣密密封在該內部空間中。

本實施方式的晶體振動子100例如具有1.0×0.8mm的封裝體尺寸，實現了小型化和低矮化。此外，由於小型化，封裝體中未形成城堡型端子(castellation)，而通過使用後述的貫穿孔實現電極的導通。此外，晶體振動子100通過焊料與設置在外部的外部電路基板(省略圖示)電連接。

下面，參照圖1～圖7，對上述晶體振動子100中的晶體振動板10、第一密封構件20、及第二密封構件30的各構件進行說明。另外，在此是對尚未接合的、分別為單體結構的各構件進行說明。圖2～圖7僅示出晶體振動板10、第一密封構件20、及第二密封構件30各自的一個結構例而已，它們並非用於對本發明進行限定。

如圖4、圖5所示，本實施方式的晶體振動板10是由水晶構成的壓電基板，其兩個主面(第一主面101、第二主面102)被加工(鏡面加工)為平坦平滑面。本實施方式中，將進行厚度滑動振動的AT切水晶片用作晶體振動板10。圖4、圖5所示的晶體振動板10中，晶體振動板10的兩個主面(第一主面101、第二主面102)為XZ´平面。該XZ´平面中，與晶體振動板10的寬度方向(短邊方向)平行的方向為X軸方向，與晶體振動板10的長度方向(長邊方向)平行的方向為Z´軸方向。另外，AT切是指對人工水晶的三個晶軸，即，電氣軸(X軸)，機械軸(Y軸)及光學軸(Z軸)中，在X軸周向以相對於Z軸傾斜35°15´的角度進行切割的加工方法。AT切水晶片中，X軸與水晶的晶軸一致。Y´軸及Z´軸與從水晶的晶軸的Y軸及Z軸分別大致傾斜35°15´(該切割角度在調節AT切晶體振動板的頻率溫度特性的範圍內可以進行少許變更)而得到的軸一致。Y´軸方向及Z´軸方向相當於切割AT切水晶片時的切割方向。

在晶體振動板10的兩個主面(第一主面101、第二主面102)上，形成有一對激勵電極(第一激勵電極111、第二激勵電極112)。晶體振動板10具有被構成為近似矩形的振動部11、包圍該振動部11的外周的外框部12、以及通過將振動部11與外框部12連接而對振動部11進行保持的保持部(橋部)13。即，晶體振動板10採用將振動部11、外框部12及保持部13設置為一體的結構。保持部13僅從位於振動部11的＋X方向及－Z´方向的一個角部朝著－Z´方向延伸(突出)至外框部12。並且，在振動部11與外框部12之間，設置有將晶體振動板10在其厚度方向上穿透的貫穿部(狹縫)10a。本實施方式中，晶體振動板10上只設置有一個將振動部11和外框部12連結的保持部13，貫穿部10a被連續地構成為包圍著振動部11的外周。關於保持部13將在後述中詳細說明。

第一激勵電極111設置在振動部11的第一主面101側，第二激勵電極112設置在振動部11的第二主面102側。在第一激勵電極111、第二激勵電極112上，連接有用於將這些激勵電極與外部電極端子連接的輸入輸出用的引出佈線(第一引出佈線113、第二引出佈線114)。輸入側的第一引出佈線113從第一激勵電極111被引出，並經由保持部13而與形成在外框部12上的連接用接合圖案14相連。輸出側的第二引出佈線114從第二激勵電極112被引出，並經由保持部13而與外框部12上形成的連接用接合圖案15相連。

在晶體振動板10的兩個主面(第一主面101、第二主面102)上，分別設置有用於將晶體振動板10與第一密封構件20及第二密封構件30接合的振動片側密封部。作為第一主面101的振動板側密封部，形成有振動板側第一接合圖案121；作為第二主面102的振動板側密封部，形成有振動板側第二接合圖案122。振動板側第一接合圖案121及振動板側第二接合圖案122被設置在外框部12上，並被構成為俯視為環形。

另外，如圖4、圖5所示，在晶體振動板10上形成有將第一主面101與第二主面102之間穿透的五個貫穿孔。具體而言，四個第一貫穿孔161分別設置在外框部12的四個角落(拐角部)的區域中。第二貫穿孔162設置於外框部12上的振動部11的Z´軸方向的一側(圖4、圖5中是－Z´方向側)。在第一貫穿孔161的周圍，分別形成有連接用接合圖案123。另外，在第二貫穿孔162的周圍，在第一主面101側形成有連接用接合圖案124，在第二主面102側形成有連接用接合圖案15。

第一貫穿孔161及第二貫穿孔162中，沿著貫穿孔各自的內壁面形成有用於將第一主面101上形成的電極與第二主面102上形成的電極導通的貫穿電極。另外，第一貫穿孔161及第二貫穿孔162各自的中間部分成為將第一主面101與第二主面102之間穿透的中空狀態的貫穿部分。振動板側第一接合圖案121的外周緣靠近晶體振動板10(外框部12)的第一主面101的外周緣設置。振動板側第二接合圖案122的外周緣靠近晶體振動板10(外框部12)的第二主面102的外周緣設置。另外，本實施方式中，以形成有五個貫穿第一主面101和第二主面102之間的貫穿孔為例進行了說明，但也可以不形成貫穿孔，而將晶體振動板10的側面的一部分切除，並在被切過的區域的內壁面上形成貼附有電極的城堡型端子(castellation)(對於第一密封構件20、第二密封構件30也一樣)。

如圖2、圖3所示，第一密封構件20是由一枚AT切水晶片形成的長方體基板，該第一密封構件20的第二主面202(與晶體振動板10接合的面)被加工(鏡面加工)為平坦平滑面。另外，第一密封構件20不具有振動部，但通過與晶體振動板10一樣使用AT切水晶片，而使晶體振動板10的熱膨脹率與第一密封構件20的熱膨脹率相同，能夠抑制晶體振動子100的熱變形。另外，第一密封構件20的X軸、Y軸、及Z´軸的朝向也與晶體振動板10的相同。

如圖2所示，在第一密封構件20的第一主面201(不與晶體振動板10相向的外側的主面)上，形成有佈線用的第一端子22、第二端子23、及遮罩用(接地用)的金屬膜28。佈線用的第一端子22、第二端子23被設置為用於使晶體振動板10的第一激勵電極111、第二激勵電極112與第二密封構件30的外部電極端子32電連接的佈線。第一端子22、第二端子23被設置在Z´軸方向的兩個端部，第一端子22被設置在＋Z´方向側，第二端子23被設置在－Z´方向側。第一端子22、第二端子23被構成為在X軸方向上延伸。第一端子22及第二端子23被構成為近似矩形。

金屬膜28設置在第一端子22與第二端子23之間，並被配置為與第一端子22、第二端子23隔開規定的間隔。金屬膜28被設置在，第一密封構件20的第一主面201上的未形成有第一端子22和第二端子23的區域的幾乎整個區域。金屬膜28從第一密封構件20的第一主面201的＋X方向的端部一直設置到－X方向的端部。

如圖2、圖3所示，在第一密封構件20上形成有將第一主面201與第二主面202之間穿透的六個貫穿孔。具體而言，四個第三貫穿孔211被設置在第一密封構件20的四個角落(拐角部)的區域中。第四貫穿孔212、第五貫穿孔213分別被設置在圖2、圖3的＋Z´方向及－Z´方向。

在第三貫穿孔211、第四貫穿孔212、及第五貫穿孔213中，沿著各貫穿孔的內壁面形成有用於將第一主面201上形成的電極與第二主面202上形成的電極導通的貫穿電極。另外，第三貫穿孔211、第四貫穿孔212、及第五貫穿孔213各自的中間部分成為將第一主面201與第二主面202之間貫穿的中空狀態的貫穿部分。並且，位於第一密封構件20的第一主面201的對角上的兩個第三貫穿孔211(位於圖2、圖3的＋X方向及＋Z´方向的角部的第三貫穿孔211、及位於－X方向及－Z´方向的角部的第三貫穿孔211)的貫穿電極彼此通過金屬膜28而電連接。另外，位於－X方向及＋Z´方向的角部的第三貫穿孔211的貫穿電極與第四貫穿孔212的貫穿電極通過第一端子22而電連接。位於＋X方向及－Z´方向的角部的第三貫穿孔211的貫穿電極與第五貫穿孔213的貫穿電極通過第二端子23而電連接。

在第一密封構件20的第二主面202上，形成有作為與晶體振動板10接合的密封構件側第一密封部的密封構件側第一接合圖案24。密封構件側第一接合圖案24被構成為俯視為環形。另外，第一密封構件20的第二主面202中，在第三貫穿孔211的周圍分別形成有連接用接合圖案25。在第四貫穿孔212的周圍形成有連接用接合圖案261，在第五貫穿孔213的周圍形成有連接用接合圖案262。進一步，在相對於連接用接合圖案261為第一密封構件20的長軸方向的相反側(－Z´方向側)，形成有連接用接合圖案263，連接用接合圖案261與連接用接合圖案263通過佈線圖案27相連接。密封構件側第一接合圖案24的外周緣靠近第一密封構件20的第二主面202的外周緣設置。

如圖6、圖7所示，第二密封構件30是由一枚AT切水晶片構成的長方體基板，該第二密封構件30的第一主面301(與晶體振動板10接合的面)被加工(鏡面加工)為平坦平滑面。另外，第二密封構件30也與晶體振動板10一樣使用AT切水晶片，較佳為，X軸、Y軸、及Z´的朝向與晶體振動板10的相同。

在該第二密封構件30的第一主面301上，形成有作為與晶體振動板10接合用的密封構件側第二密封部的密封構件側第二接合圖案31。密封構件側第二接合圖案31被構成為俯視為環形。密封構件側第二接合圖案31的外周緣靠近第二密封構件30的第一主面301的外周緣設置。

在第二密封構件30的第二主面302(不與晶體振動板10相向的外側的主面)上，設置有用於與在晶體振動子100的外部設置的外部電路基板電連接的四個外部電極端子32。外部電極端子32分別位於第二密封構件30的第二主面302的四個角落(拐角部)上。

如圖6、圖7所示，在第二密封構件30上形成有將第一主面301與第二主面302之間穿透的四個貫穿孔。具體而言，四個第六貫穿孔33被設置在第二密封構件30的四個角落(拐角部)的區域。在第六貫穿孔33中，沿著第六貫穿孔33各自的內壁面形成有用於將第一主面301上形成的電極與第二主面302上形成的電極導通的貫穿電極。如此，通過在第六貫穿孔33的內壁面上形成的貫穿電極，在第一主面301上形成的電極與在第二主面302上形成的外部電極端子32相導通。另外，第六貫穿孔33各自的中間部分成為將第一主面301與第二主面302之間貫穿的中空狀態的貫穿部分。另外，第二密封構件30的第一主面301中，在第六貫穿孔33的周圍分別形成有連接用接合圖案34。

包含具有上述結構的晶體振動板10、第一密封構件20、及第二密封構件30的晶體振動子100中，晶體振動板10與第一密封構件20在振動板側第一接合圖案121和密封構件側第一接合圖案24相重疊的狀態下擴散接合；晶體振動板10與第二密封構件30在振動板側第二接合圖案122和密封構件側第二接合圖案31相重疊的狀態下擴散接合，從而製成圖1所示的三明治結構的封裝體。由此，封裝體的內部空間，即，振動部11的容納空間被氣密密封。

此時，上述連接用接合圖案彼此也在相重疊的狀態下擴散接合。這樣，通過連接用接合圖案彼此的接合，晶體振動子100中，能夠實現第一激勵電極111、第二激勵電極112、外部電極端子32的電導通。具體而言，第一激勵電極111依次經由第一引出佈線113、佈線圖案27、第四貫穿孔212、第一端子22、第三貫穿孔211、第一貫穿孔161及第六貫穿孔33與外部電極端子32連接。第二激勵電極112依次經由第二引出佈線114、第二貫穿孔162、第五貫穿孔213、第二端子23、第三貫穿孔211、第一貫穿孔161、及第六貫穿孔33與外部電極端子32連接。另外，金屬膜28依次經由第三貫穿孔211、第一貫穿孔161、及第六貫穿孔33而接地(利用外部電極端子32的一部分接地)。

晶體振動子100中，較佳為，各種接合圖案是由多個層在水晶片上層疊而構成的，從其最下層側起通過蒸鍍或濺鍍形成有Ti(鈦)層和Au(金)層。另外，較佳為，在晶體振動子100上形成的其它佈線、電極也具有與接合圖案相同的結構，這樣便能同時對接合圖案、佈線、及電極進行圖案形成。

具有上述結構的晶體振動子100中，將晶體振動板10的振動部11氣密密封的密封部(密封路徑115和密封路徑116)被構成為俯視為環形。密封路徑115是通過上述振動板側第一接合圖案121和密封構件側第一接合圖案24的擴散接合(Au－Au接合)而形成的，密封路徑115的外緣形狀和內緣形狀被構成為近似八角形。同樣，密封路徑116是通過上述振動板側第二接合圖案122和密封構件側第二接合圖案31的擴散接合(Au－Au接合)而形成的，密封路徑116的外緣形狀和內緣形狀被構成為近似八角形。

如此，通過擴散接合而形成了密封路徑115和密封路徑116的晶體振動子100中，第一密封構件20與晶體振動板10之間有1.00μm以下的間隙，第二密封構件30與晶體振動板10之間有1.00μm以下的間隙。換言之，第一密封構件20與晶體振動板10之間的密封路徑115的厚度在1.00μm以下，第二密封構件30與晶體振動板10之間的密封路徑116的厚度在1.00μm以下(具體而言，本實施方式的Au－Au接合的情況下為0.15μm～1.00μm)。另外，作為比較例，使用Sn(錫)的現有技術的金屬膏密封材料的情況下為5μm～20μm。

以下，參照圖4、圖5、圖8、圖9對本實施方式的晶體振動板10進行說明。

如圖4、圖5所示，晶體振動板10具備被構成為近似矩形的振動部11、包圍振動部11的外周的外框部12、以及將振動部11與外框部12連結的保持部13，在振動部11、外框部12、及保持部13各自的側面，通過濕式蝕刻加工形成有圖8、圖9所示的多個晶面。

如圖8、圖9所示，保持部13的彼此相向的一對主面，即，第一主面、第二主面被設置為平行於AT切的XZ´平面，第一主面是設置於＋Y方向側的面，第二主面是設置於－Y方向側的面。保持部13的第一主面與振動部11的第一主面設置於同一平面上，保持部13的第二主面與振動部11的第二主面設置於同一平面上。保持部13的寬度方向與X軸方向平行。另外，圖8、圖9中省略了形成於保持部13的第一主面部的第一引出佈線113、以及形成於第二主面部的第二引出佈線114的圖示。

保持部13從振動部11的－Z´方向側的側面向－Z´方向側延伸。保持部13的－X方向側的側面與振動部11的－Z´方向側的側面大致垂直地交叉。保持部13的＋X方向側的側面與振動部11的＋X方向側的側面大致沿直線延伸。在振動部11的－Z´方向側的側面及保持部13的－X方向側的側面，通過濕式蝕刻加工形成有多個晶面，並由這些晶面形成了多條稜線。

在振動部11與保持部13之間的第二主面側(－Y方向側)的連接部分(交界部分)13D，設置有用於阻止兩條以上的稜線在該連接部分13D交叉的交叉阻止部。本實施方式中，圖9所示的C面16被設置為交叉阻止部。

具體而言，如圖8、圖9所示，在振動部11的－Z´方向側的側面及保持部13的－X方向側的側面，形成有多條稜線18a～18e。並且，通過C面16阻止了稜線18c、稜線18d、及稜線18e這三條稜線在振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D相交叉。稜線18c、稜線18d、稜線18e與C面16的外周緣16a連接(交叉)，從而由C面16阻止了稜線18c、稜線18d、稜線18e匯集於一點。

在通過濕式蝕刻加工對晶體振動板10進行加工時，通過對光掩膜的形狀進行加工，能夠容易地實現如上述那樣的C面16。即，進行在晶體振動板10上形成貫穿部10a的濕式蝕刻加工時，只要在光掩膜上的與振動部11和保持部13之間的第二主面側的連接部分(交界部分)13D相對應的部分設置形狀與C面16對應的突出部即可。

基於本實施方式，如上所述那樣，通過C面16，阻止了形成於振動部11的－Z´方向側的側面及保持部13的－X方向側的側面的多條稜線(18c、18d、18e)在振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D匯集於一點。由此，在振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D應力不會集中於一點，能夠避免以應力集中點為起點的裂縫產生，從而能夠防止在振動部11與保持部13之間的連接部分發生折斷。

另外，在振動部11與保持部13之間的第一主面側的連接部分13A，稜線18a、稜線18b、及稜線18c這三條稜線匯集於一點，應力有可能集中於該點。如果未設置C面16，則稜線18a、稜線18b、及稜線18c這三條稜線會匯集於一點，應力也有可能集中於該點。這樣，在未設置C面16的情況下，稜線18c的兩端成為應力集中點，從而容易發生沿著稜線18c折斷的情況。

然而，本實施方式中，在振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D設置有C面16，通過該C面16，阻止了多條稜線(18c、18d、18e)匯集於一點，從而能夠防止沿著稜線18c折斷的情況發生。因此，基於本實施方式，能夠防止在晶體振動板10的振動部11與保持部13之間的連接部分發生折斷。

本實施方式中，晶體振動板10被構成為，具備振動部11、包圍該振動部11的外周的外框部12、以及將振動部11與外框部12連結的保持部(連接部)13，並在振動部11與外框部12之間設置有在厚度方向上貫穿的貫穿部10a。使用這樣的由保持部13將振動部11與外框部12連結的帶框體的晶體振動板10的情況下，不僅能夠實現晶體振動子100的小型化及低矮化，而且這樣的實現了小型化和薄型化的晶體振動子100能夠防止在晶體振動板10的振動部11與保持部13之間的連接部分發生折斷。

本次公開的實施方式是對各方面的示例，不構成限定性解釋的依據。因而，本發明的技術範圍不是只根據上述實施方式來解釋，而是要基於請求項的記載來界定。並且，包括與請求項均等含義及範圍內的所有變更。

上述實施方式中，作為交叉阻止部的C面16被設置於振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D，但也可以將這樣的C面設置於振動部11與保持部13之間的第一主面側的連接部分13A，或者，也可以在振動部11與保持部13之間的第一主面側的連接部分13A和第二主面側的連接部分13D均設置這樣的C面。例如，在對應於60MHz以上的高頻的晶體振動板10中，由於保持部13的厚度變薄，所以在濕式蝕刻加工後有時不會留下C面。對此，通過對第一主面側及第二主面側的兩方實施與C面對應的形狀的光掩膜，能夠在濕式蝕刻加工後，在第一主面側及第二主面側中的至少一方較為穩定地形成C面。

上述實施方式中，交叉阻止部的形狀可以是C面16以外的形狀，例如可以是R面或突起部。另外，交叉阻止部的形狀也可以是C面與R面組合後的形狀。另外，從切實防止折斷發生的觀點出發，交叉阻止部的形狀較佳為R面形狀(圓形倒角形狀)。對晶體振動板10進行濕式蝕刻加工時，通過對光掩膜的形狀進行加工，能夠容易地形成具有這些形狀的交叉阻止部。另外，交叉阻止部也可以是如圖10所示的、通過濕式蝕刻加工而得到的新晶面17。圖10的例中，從振動部11與保持部13之間的第一主面側的連接部分13A側延伸出的稜線18f與新晶面17的外周緣17a相連接(交叉)，通過新晶面17，稜線18f與形成在振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D的稜線18g和稜線18h的交叉被阻止。由此，在振動部11與保持部13之間的第一主面側的連接部分13D應力不會集中於一點，能夠防止以應力集中點為起點的裂縫產生，從而能夠防止在振動部11與保持部13之間的連接部分發生折斷。

在此，如圖11所示，作為交叉阻止部的新晶面17的俯視時(仰視時)傾斜的部分的傾斜角α1較佳為30°至60°，更佳為45°。傾斜角α1是新晶面17的俯視時傾斜的部分在延伸方向上相對於保持部13的延伸方向(在此為Z＇軸方向)的角度。另外，新晶面17的俯視時(仰視時)傾斜的部分的傾斜長度L1較佳為30μm以上。例如，在尺寸為1.0×0.8mm的晶體振動板10中，當保持部13的厚度為20～40μm、保持部13的長度為60～200μm時，傾斜長度L1較佳為30～50μm，尤其在對應於40～60MHz的頻率的晶體振動板10中，該傾斜長度L1較佳。

上述實施方式中，也可以為，多條稜線(18c、18d、18e)在振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D僅與C面16的外周緣16a相交叉。

上述實施方式中，晶體振動板10上僅設置有一個將振動部11與外框部12連結的保持部(連接部)13，但也可以設置兩個以上的保持部13。在此情況下，可將上述實施方式的結構應用於每個保持部13與振動部11之間的連接部分。

上述實施方式中，作為交叉阻止部的C面16被設置在振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D，但這樣的C面也可以被設置在外框部12與保持部13之間的連接部分，或者，也可以在振動部11與保持部13之間的連接部分及外框部12與保持部13之間的連接部分均設置這樣的C面。通過在外框部12與保持部13之間的連接部分設置交叉阻止部，由該交叉阻止部阻止了由多個晶面形成的多條稜線在外框部12與保持部13之間的連接部分匯集於一點。因此，能夠避免在外框部12與保持部13之間的連接部分應力集中於一點、防止以應力集中點為起點的裂縫產生，從而能夠防止在外框部12與保持部13之間的連接部分發生折斷。

在此，參照圖12(a)～圖12(d)，對設置有多個交叉阻止部的情況進行說明。圖12(a)～圖12(d)的例中，作為交叉阻止部，形成有兩個或三個新晶面19(19B、19C、19D)。新晶面19例如可以是C面、R面、或C面與R面的組合。為便於說明，圖12(a)～圖12(d)中，用實線表示設置於保持部13的第二主面側(－Y方向側)的新晶面19，用虛線表示設置於保持部13的第一主面側(＋Y方向側)的新晶面19。

具有圖4、圖5所示的結構的晶體振動板10中，最多可以在六個部位形成新晶面19。具體而言，新晶面19可以形成在振動部11與保持部13之間的第一主面側的連接部分13A(參照圖4)、振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D(參照圖5)、位於外框部12與保持部13之間的第一主面側的－X方向側的連接部分13B(第一連接部分，參照圖4)、位於外框部12與保持部13之間的第二主面側的－X方向側的連接部分13E(第一連接部分，參照圖5)、位於外框部12與保持部13之間的第一主面側的＋X方向側的連接部分13C(第二連接部分，參照圖4)、位於外框部12與保持部13之間的第二主面側的＋X方向側的連接部分13F(第二連接部分，參照圖5)。

另外，新晶面19可形成的個數因保持部13的個數、位置而異。例如，在保持部13不是與振動部11的角部連接，而是與振動部11的X軸方向或Z´軸方向的中間部位連接的情況下，最多可在八個部位形成新晶面19。

圖12(a)的例中，新晶面19D設置於振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D，新晶面19B設置於位於外框部12與保持部13之間的第一主面側的－X方向側的連接部分13B。兩個新晶面，即，新晶面19B和新晶面19D的傾斜角度α1相同(例如為45°)。兩個新晶面，即，新晶面19B和新晶面19D的傾斜長度L1相同(例如為30μm)。

圖12(b)、圖12(c)的例中，新晶面19D設置於振動部11與保持部13之間的第二主面側的連接部分13D，新晶面19B設置於位於外框部12與保持部13之間的第一主面側的－X方向側的連接部分13B，新晶面19C設置於位於外框部12與保持部13之間的第一主面側的＋X方向側的連接部分13C。圖12(b)的例中，三個新晶面，即，新晶面19B、新晶面19C、及新晶面19D的傾斜角度α1相同(例如為45°)；三個新晶面，即，新晶面19B、新晶面19C、及新晶面19D的傾斜長度L1相同(例如為30μm)。圖12(c)的例中，三個新晶面，即，新晶面19B、新晶面19C、及新晶面19D的傾斜角度α1相同(例如為45°)，但新晶面19D的傾斜長度L1(例如為25μm)小於新晶面19B、新晶面19C的傾斜長度L1(例如為30μm)。

圖12(d)的例中，新晶面19B設置於位於外框部12與保持部13之間的第一主面側的－X方向側的連接部分13B，新晶面19C設置於位於外框部12與保持部13之間的第一主面側的＋X方向側的連接部分13C。兩個新晶面，即，新晶面19B和新晶面19C的傾斜角度α1相同(例如為45°)，兩個新晶面，即，新晶面19B和新晶面19C的傾斜長度L1相同(例如為30μm)。

對於圖12(a)至圖12(d)的例分別進行了剪切強度測量後，發現了以下幾點。與僅在外框部12側設置新晶面19的情況(例如圖12(d))相比，較佳為，在振動部11側和外框部12側均設置新晶面19(例如，圖12(a)至圖12(c))。由此，通過在保持部13的長度方向的兩側分別設置新晶面19，能夠使應力分散，從而能夠防止在連接部分發生折斷。

與僅在保持部13的第二主面側(－Y方向側)設置新晶面19的情況(例如圖12(d))相比，較佳為，在保持部13的第一主面側(＋Y方向側)和保持部13的第二主面側(－Y方向側)均設置新晶面19(例如，圖12(a)～圖12(c))。由此，通過在保持部13的第一主面側和第二主面側分別設置新晶面19，能夠使應力分散，從而能夠防止在連接部分發生斷裂。

與僅在保持部13的－X方向側設置新晶面19的情況(例如，圖12(a))相比，較佳為，在保持部13的＋X方向側及－X方向側均設置新晶面19(例如，圖12(b))。由此，通過在保持部13的－X方向側和＋X方向側分別設置新晶面19，能夠使應力分散，從而能夠防止在連接部分發生折斷。

另外，與一部分新晶面19的傾斜長度L1不同的情況(例如，圖12(c))相比，較佳為，新晶面19的傾斜長度L1都相同(例如，圖12(b))。

上述實施方式中，晶體振動板10的振動部11和保持部13的厚度可以比外框部12的厚度薄。

上述實施方式中，第一密封構件20及第二密封構件30由水晶片構成，但本發明不局限於此，第一密封構件20及第二密封構件30例如也可以由玻璃構成。另外，不局限於水晶、玻璃等脆性材料，第一密封構件20及第二密封構件30也可以採用樹脂片或樹脂薄膜等，在此情況下，可以通過將樹脂片或樹脂薄膜等貼在晶體振動板10上，而將振動部11密封。

上述實施方式中，作為晶體振動子100，採用了晶體振動板10夾在第一密封構件20與第二密封構件30之間的三明治結構的晶體振動子，但也可以採用其它結構的晶體振動子100。例如，可以採用下述結構的晶體振動子，即，具有凹部，在由陶瓷、玻璃、水晶等絕緣材料構成的基部的內部收納晶體振動板10，並將蓋與該基部接合。

上述實施方式中，第二密封構件30的第二主面302的外部電極端子32的個數為四個，但不局限於此，外部電極端子32的個數例如可以是兩個、六個、或八個等。另外，對將本發明應用於晶體振動子100的情況進行了說明，但不局限於此，例如也可以將本發明應用於晶體振盪器等。

本申請基於2021年6月25日在日本申請的特願2021－105678號要求優先權。不言而喻，其所有內容被導入於本申請。

以上概述了數個實施例的部件、使得在本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以更理解本發明實施例的概念。在本發明所屬技術領域中具有通常知識者應該理解、可以使用本發明實施例作為基礎、來設計或修改其他製程和結構、以實現與在此所介紹的實施例相同的目的及/或達到相同的好處。在本發明所屬技術領域中具有通常知識者也應該理解、這些等效的結構並不背離本發明的精神和範圍、並且在不背離本發明的精神和範圍的情況下、在此可以做出各種改變、取代和其他選擇。因此、本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定為準。

10:晶體振動板(壓電振動板) 11:振動部 12:外框部 13:保持部 13A、13D:連接部分 13B、13C、13E、13F:連接部分(第一連接部分、第二連接部分) 16:C面(交叉阻止部) 17、19B、19C、19D:新晶面(交叉阻止部) 17a:外周緣 18a～18h:稜線 100:晶體振動子(壓電振動裝置)

在以下附圖以及說明中闡述了本說明書中所描述之主題之一或多個實施例的細節。從說明、附圖和申請專利範圍，本說明書之主題的其他特徵、態樣與優點將顯得明瞭，其中： 圖1是示意性地表示本實施方式的晶體振動子的各構成部分的概要結構圖。 圖2是晶體振動子的第一密封構件的第一主面側的概要俯視圖。 圖3是晶體振動子的第一密封構件的第二主面側的概要俯視圖。 圖4是本實施方式的晶體振動板的第一主面側的概要俯視圖。 圖5是本實施方式的晶體振動板的第二主面側的概要俯視圖。 圖6是晶體振動子的第二密封構件的第一主面側的概要俯視圖。 圖7是晶體振動子的第二密封構件的第二主面側的概要俯視圖。 圖8是表示振動部和保持部之間的連接部分的第一主面側的一個例子的概要立體圖。 圖9是表示振動部和保持部之間的連接部分的第二主面側的一個例子的概要立體圖。 圖10是表示振動部和保持部之間的連接部分的第二主面側的一個例子的概要立體圖。 圖11是用於說明交叉阻止部的傾斜角度及傾斜長度的概要仰視圖。 圖12(a)~(d)是示意性地表示設置有多個交叉阻止部的晶體振動板的一個例子的仰視圖。

11:振動部

12:外框部

13:保持部

13D:連接部分

13E:連接部分(第一連接部分、第二連接部分)

17:新晶面(交叉阻止部)

17a:外周緣

18f、18g、18h:稜線

Claims (9)

1. 一種壓電振動板，具備振動部、包圍所述振動部的外周的外框部、以及將所述振動部與所述外框部連結的保持部，其中： 在與所述外框部和所述保持部之間的第一連接部分相連的所述外框部的側面及所述保持部的側面，形成有多個晶面，並由這些晶面形成了多條稜線， 在所述第一連接部分的第一主面側及第二主面側的至少一方，形成有阻止兩條以上的所述稜線在該第一連接部分交叉的第一交叉阻止部。
2. 如請求項1所述的壓電振動板，其中： 在與所述振動部和所述保持部之間的連接部分相連的所述振動部的側面及所述保持部的側面，形成有多個晶面，並由這些晶面形成了多條稜線， 在所述振動部和所述保持部之間的連接部分的第一主面側及第二主面側的至少一方，形成有阻止兩條以上的所述稜線在所述連接部分交叉的第二交叉阻止部。
3. 如請求項2所述的壓電振動板，其中： 所述第一交叉阻止部設置於所述第一主面側及所述第二主面側中的一方， 所述第二交叉阻止部設置於所述第一主面側及所述第二主面側中的另一方。
4. 如請求項1所述的壓電振動板，其中： 在所述外框部和所述保持部之間的第二連接部分，設置有第三交叉阻止部。
5. 如請求項2所述的壓電振動板，其中： 在所述外框部和所述保持部之間的第二連接部分，設置有第三交叉阻止部。
6. 一種壓電振動板，具備振動部、包圍所述振動部的外周的外框部、以及將所述振動部與所述外框部連結的保持部，其中： 在與所述振動部和所述保持部之間的連接部分相連的所述振動部的側面及所述保持部的側面，形成有多個晶面，並由這些晶面形成了多條稜線， 在所述振動部和所述保持部之間的連接部分的第一主面側及第二主面側中的至少一方，形成有阻止兩條以上的所述稜線在該連接部分交叉的第二交叉阻止部。
7. 如請求項1至6中任一項所述的壓電振動板，其中： 各所述交叉阻止部為新晶面或突起。
8. 如請求項1至6中任一項所述的壓電振動板，其中： 所述壓電振動板為AT切水晶片， 所述第一主面、所述第二主面被設置為平行於AT切的XZ´平面， 僅設置有一個所述保持部，該保持部從所述振動部的＋X方向側及－Z´方向側的角部朝著－Z´方向側延伸， 所述保持部的側面是所述保持部的－X方向側的側面，該保持部的側面與所述外框部的側面連接。
9. 一種壓電振動裝置，其中： 具備請求項1至6中任一項所述的壓電振動板。