WO2015155995A1 - 電子デバイス、電子機器および移動体 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an electronic device, an electronic apparatus including the electronic device, and a moving object.
- the oscillator includes a resonator element having excitation electrodes provided on both main surfaces of a vibration region of the resonator element and an electronic component that generates a stable reference frequency by exciting the resonator element in a container having a housing space. And hermetically sealed.
- the vibration piece is mounted in a cantilever structure in which only one end side thereof is fixed in order to avoid the influence of distortion due to the difference in linear expansion coefficient from the constituent material of the container. For this reason, when an impact due to dropping or the like is applied to the oscillator, there is a problem that the free end portion of the vibrating piece is greatly displaced and may be damaged by contacting a part of the container.
- Patent Document 1 in a container in which a crystal resonator element that is a resonator element is disposed, a pillow portion disposed on the free end side of the crystal resonator element that serves as a support when an impact is applied to the crystal resonator element is The structure which spreads sequentially toward the fixed end part side of an element is disclosed. Further, in Patent Document 2, in a container in which a piezoelectric vibrating element that is a vibrating piece is disposed, a pillow table (pillow part) that is a support when an impact is applied to the piezoelectric vibrating element is provided on the free end side of the piezoelectric vibrating element.
- the impact resistance of the vibrating piece can be improved by disposing the inner side of the pillow part inside the outer periphery of the vibrating piece.
- the pillow portion may come into contact with the excitation electrode, possibly damaging the excitation electrode, and further causing a change in the reference frequency of the oscillator and a deterioration in the aging characteristics. There was a fear.
- the pillow part is arrange
- the present invention has been made to solve at least a part of the problems described above, and can be realized as the following forms or application examples.
- An electronic device includes a bottom plate, a container including a first protrusion and a second protrusion disposed on the bottom plate, and a vibrating piece housed in the container.
- the vibrating piece includes a first surface, a second surface, and a side surface connecting the first surface and the second surface, and the side surfaces are arranged to face each other. And a third side surface and a fourth side surface that are arranged to face each other and extend in a direction intersecting the first side surface and the second side surface, and the first surface is provided with an electrode film,
- the vibration piece includes the third protrusion on the first surface via the container and the connection member such that the first protrusion, the second protrusion, and the first surface face each other with a gap.
- a side surface is placed, and the first protrusion and the second protrusion are the first surface in plan view.
- a portion of the fourth side surface overlaps, and the first side surface and the second side surface are arranged along the direction in which the first side surface and the second side surface are aligned.
- L1 is the distance between the end of the second side and the end of the first protrusion, and the distance between the end of the second protrusion and the end of the second protrusion on the first protrusion is L2.
- the first projecting portion and the second projecting portion are on the free end side of the resonator element, and at two locations, the resonator element partially overlaps. Since it is arranged, it is possible to support the two free ends of the vibrating piece that are displaced by applying an impact to the vibrating piece at two overlapping positions. For this reason, it is possible to further reduce the breakage of the resonator element caused by the large displacement of the free end of the resonator element due to an impact.
- the first projecting portion and the second projecting portion do not overlap with the electrode film constituting the excitation electrode, the first projecting portion, the second projecting portion, and the excitation electrode are in contact with each other by setting L2> L3.
- L2> L3 the possibility of damaging the excitation electrode can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the change of the reference frequency and the deterioration of the aging characteristics. Therefore, there is an effect that an electronic device having excellent impact resistance and stable oscillation characteristics can be obtained.
- the container has a first side wall portion disposed in a direction along the first side surface and a direction along the second side surface in a plan view.
- a second side wall portion disposed on the fourth side surface and a third side wall portion disposed in a direction along the fourth side surface, wherein the first projecting portion includes the first side wall portion and the third side wall portion. Projecting in the third side surface direction from the region where the portion is connected, and the second projecting portion projects in the third side surface direction from the region where the second side wall portion and the third side wall portion are connected. It is characterized by.
- the first protrusion and the second protrusion are arranged from the third side wall portion of the container toward the third side surface of the resonator element.
- the length can be increased along the direction connecting the free end and the fixed end. For this reason, when an impact is applied to the resonator element, the free end portion of the resonator element having a large displacement can be supported in a longer range. The possibility of breakage can be further reduced.
- the electronic device includes another projecting portion disposed on the bottom plate, and the other projecting portion partially overlaps the fourth side surface in plan view. And not overlapping with the electrode film.
- the third projecting portion which is another projecting portion, is arranged from the third side wall portion toward the third side surface direction.
- the free end portion of the piece can be supported at three places, and the possibility of damaging the vibrating piece caused by the large displacement of the free end portion of the vibrating piece due to an impact can be further reduced.
- the vibration piece includes a first region having a first thickness along a direction perpendicular to the first surface, and the first region.
- the interval between the end portion and the end portion on the second side surface is L4
- the interval between the end portion on the fourth side surface and the end portion on the fourth side surface side of the first region is W1
- the end of the fourth side surface Of the distance between the end of the first protrusion and the end on the third side surface side and the distance between the end of the fourth side surface and the end of the second protrusion on the side of the third side.
- the vibration piece is formed on a first region having a first thickness along a perpendicular direction of the first surface, and on an outer periphery of the first region.
- the electronic component is disposed in the container.
- Application Example 7 The electronic device according to Application Example 3 is characterized in that an electronic component is arranged in the container.
- Application Example 8 In the electronic device according to Application Example 4, the electronic component is arranged in the container.
- An electronic device includes a bottom plate, a container including a mounting portion and a projecting portion disposed on the bottom plate, and a vibrating piece housed in the container, and the vibrating piece Includes a first surface, a second surface, and a side surface connecting the first surface and the second surface, and the side surface is opposed to the first side surface and the second side surface that are disposed to face each other. And a third side surface and a fourth side surface extending in a direction intersecting with the first side surface and the second side surface, wherein the vibrating piece has a gap between the protrusion and the first surface.
- the third side surface side is placed on the mounting portion via a connecting member so as to face each other, and the projecting portion is at least a part of the first surface on the fourth side surface side in plan view. It is arranged so that it overlaps, and the surface on which the connection member of the mounting part is arranged is extended.
- a first virtual surface, and a second virtual plane obtained by extending the surface facing the resonator element of the projecting portion, but is characterized in that intersect at an angle less than 180 degrees greater than 90 degrees.
- the protruding portion is arranged on the free end side of the vibrating piece so as to partially overlap the vibrating piece, the free end portion of the vibrating piece that is displaced when an impact is applied to the vibrating piece Can be supported where they overlap. For this reason, it is possible to further reduce the breakage of the resonator element caused by the large displacement of the free end of the resonator element due to an impact. Therefore, there is an effect that an electronic device having excellent impact resistance and stable oscillation characteristics can be obtained.
- the distance along the normal direction of the bottom plate between the bottom plate and the surface of the projecting portion facing the vibration piece is a planar view, and the vibration piece It is characterized by being monotonously shortened from a position overlapping with the outer edge to a position overlapping with the inside of the vibrating piece.
- the distance along the normal direction of the bottom plate between the protruding portion and the surface of the protruding portion facing the vibrating piece is monotonously shortened from the outer edge of the vibrating piece inward in a plan view.
- An inclined surface is formed. Therefore, after the vibration piece is displaced by an impact and the free end of the vibration piece comes into contact with the protrusion, the vibration piece is further bent, and the protrusion and the excitation electrode come into contact with each other to reduce the possibility of damaging the excitation electrode. It is possible to reduce the change of the reference frequency and the deterioration of the aging characteristics.
- the electronic device has two protrusions, and one protrusion is partially in part with the first surface on the first side surface side in plan view. Are arranged so as to overlap with each other, and the other protrusion is arranged so as to partially overlap the first surface on the second side surface side, and in plan view, the first side surface of the vibrating piece
- the distance between the end portion and the end portion of the second side surface is L1, the end portion of the one projecting portion facing the other projecting portion, and the side projecting the one projecting portion of the other projecting portion.
- the first projecting portion and the second projecting portion can support the free end portion of the resonator element when an impact is applied to the resonator element. Accordingly, it is possible to reduce the breakage of the resonator element caused by the large displacement of the free end of the resonator element.
- the first projecting portion and the second projecting portion may come into contact with the electrode film constituting the excitation electrode, and the excitation electrode may be damaged. Since it can reduce, the change of a reference frequency and the deterioration of an aging characteristic can be reduced.
- the container in the planar view, extends along a first side wall portion disposed in a direction along the first side surface and the second side surface.
- a second side wall portion disposed in a direction and a third side wall portion disposed in a direction along the fourth side surface, wherein the one projecting portion includes the first side wall portion and the third side wall portion.
- the other protruding portion protrudes from the region where the side wall portion is connected to the third side surface direction, and the other protruding portion extends from the region where the second side wall portion and the third side wall portion are connected to the third side surface direction. It is characterized by protruding.
- the first protrusion and the second protrusion are arranged from the third side wall portion of the container toward the third side surface of the resonator element.
- the length can be increased along the direction connecting the free end and the fixed end. For this reason, when an impact is applied to the resonator element, the free end portion of the resonator element having a large displacement can be supported in a longer range. The possibility of breakage can be further reduced.
- the resonator element includes at least a first region having a first thickness in a normal direction of the first surface on the first surface, and the first surface.
- the distance between the end portion on the second side surface side is L4, the interval between the end portion on the fourth side surface and the end portion on the fourth side surface side of the first region is W1, and the end portion on the fourth side surface is Of the distance between the end of the first protrusion on the third side and the distance between the end of the fourth side and the end of the other protrusion on the third side, the longer distance Is W2, L2> L4, W1> W2, It is characterized by satisfying the relationship.
- the vibration piece in the vibration element, includes at least a first region having a first thickness in a direction normal to the first surface, and the first surface.
- the distance between the end portion on the second side surface side is L4, the interval between the end portion on the fourth side surface and the end portion on the fourth side surface side of the first region is W1, and the end portion on the fourth side surface is Of the distance between the end of the first protrusion on the third side and the distance between the end of the fourth side and the end of the other protrusion on the third side, the longer distance Is W2, L2> L4, W1> W2, Meets the relationship
- the relationship of L2> L4 and W1> W2 is satisfied.
- the contact between the first and second protrusions and the first region of the resonator element can reduce the risk of damage to the first region of the resonator element.
- Application Example 15 The electronic device according to any one of Application Examples 9 to 10, wherein an electronic component is arranged in the container.
- An electronic apparatus according to this application example includes the electronic device according to any one of Application Examples 1 and 2.
- An electronic apparatus according to this application example includes the electronic device according to any one of Application Examples 9 to 10.
- a mobile object according to this application example includes the electronic device according to any one of Application Examples 1 and 2.
- a mobile object according to this application example includes the electronic device according to any one of Application Examples 9 to 10.
- FIG. 1 is a schematic plan view showing the structure of an oscillator according to a first embodiment of the invention.
- Sectional drawing of the AA line in FIG. The schematic plan view which shows the structure of the oscillator which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
- wire in FIG. The schematic plan view which shows the structure of the oscillator which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
- wire in FIG. The schematic plan view which shows the structure of the oscillator which concerns on the modification 2 of embodiment of this invention.
- FIG. 10 is a schematic plan view showing a structure of a vibrator according to a third modification of the embodiment of the present invention.
- wire in FIG. The schematic plan view which shows the structure of the oscillator which concerns on 4th Embodiment of this invention.
- wire in FIG. The schematic plan view which shows the structure of the oscillator which concerns on 5th Embodiment of this invention.
- FIG. 16 is a sectional view taken along line B1-B1 in FIG.
- FIG. 18 is a sectional view taken along line C1-C1 in FIG.
- FIG. 10 is a schematic plan view showing a structure of a vibrator according to a modification 6 of the embodiment of the present invention.
- FIG. 24 is a cross-sectional view taken along line F1-F1 in FIG.
- FIG. 15 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic apparatus including the electronic device of the invention is applied.
- FIG. 1 is a schematic plan view showing the structure of the oscillator according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
- illustration of the lid member 16 is omitted for convenience of explanation.
- FIG. 1 is a schematic plan view showing the structure of the oscillator according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
- illustration of the lid member 16 is omitted for convenience of explanation.
- FIG. 1 is a schematic plan view showing the structure of the oscillator according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
- illustration of the lid member 16 is omitted for convenience of explanation.
- FIG. 1 is a schematic plan view showing the structure of the oscillator according to the first embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
- the X axis, the Y axis, and the Z axis are illustrated as three axes orthogonal to each other, and the tip side of the illustrated arrow is the “+ side”. ”, The base end side is the“ ⁇ side ”.
- a direction parallel to the X axis is referred to as an “X axis direction”
- a direction parallel to the Y axis is referred to as a “Y axis direction”
- a direction parallel to the Z axis is referred to as a “Z axis direction”.
- the view from the Y-axis direction is referred to as “plan view”.
- the surface in the Y-axis direction is the main surface
- the surface in the + Y-axis direction is the top surface
- the surface in the ⁇ Y-axis direction is the top surface. This will be described as the lower surface.
- the oscillator 1 includes a container 10, a vibrating piece 30 housed in a cavity 50 of the container 10, and an IC chip 60 as an electronic component.
- the cavity 50 that houses the resonator element 30 and the IC chip 60 is hermetically sealed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon gas or in a substantially vacuum decompressed atmosphere.
- the container 10 is formed by laminating a first substrate 20 to be a bottom plate 12 and a frame-shaped second substrate 22 and a third substrate 24 from which a central portion to be a side wall 14 is removed.
- a plurality of external terminals 28 are formed on the lower surface of the first substrate 20 (bottom plate 12), and a frame-shaped sealing member 26 is formed on the upper surface of the third substrate 24.
- the region surrounded by the bottom plate 12, the side wall 14, and the lid member 16 joined by the sealing member 26 constitute a cavity 50 that is an accommodation space for accommodating the resonator element 30 and the IC chip 60.
- connection terminals 54 for electrical connection with the IC chip 60 are formed on the cavity 50 side, which is the upper surface of the first substrate 20 (bottom plate 12), and overlaps the third substrate 24 of the second substrate 22.
- a plurality of connection terminals 52 for mounting the resonator element 30 and for electrical connection are formed on the upper surface of the non-existing region.
- at least one of the connection terminals 52 and 54 and the external terminal 28 provided on the lower surface of the first substrate 20 (bottom plate 12) are electrically connected via a through electrode or an interlayer wiring (not shown).
- the container 10 is provided with a first protrusion 18a and a second protrusion 18b in a region surrounded by the side wall 14 on the upper surface of the first substrate 20 (bottom plate 12).
- the 1st protrusion part 18a and the 2nd protrusion part 18b are integrally formed with the 2nd board
- the resonator element 30 is a plate having a rectangular shape in plan view, and is disposed on a substrate 32 made of a piezoelectric material such as quartz, and a first surface 32a and a second surface 32b which are front and back of the main surface of the substrate 32.
- Two pad electrodes 44 are formed on each of the first surface 32a and the second surface 32b of the substrate 32 at both ends of the end portion in the longitudinal direction (X-axis direction) of the substrate 32. They are arranged so as to overlap.
- the overlapping pad electrodes 44 are electrically connected to each other by an electrode film through the side surface of the substrate 32.
- the vibrating piece 30 vibrates at a predetermined resonance frequency when a predetermined AC voltage is applied to the excitation electrode 40 via a connection terminal 52 provided in the container 10.
- the substrate 32 will be described mainly using a quartz base plate that undergoes thickness shear vibration as an example.
- the substrate 32 uses a quartz base plate cut out at a cut angle called AT cut.
- the AT cut is mainly obtained by rotating a plane (Y plane) including the X axis and the Z axis, which are crystal axes of quartz, about 35 degrees and 15 minutes around the X axis from the Z axis in the counterclockwise direction. It is cut out so as to have a surface (a main surface including the X-axis and the Z′-axis).
- the longitudinal direction of the substrate 32 coincides with the X axis, which is the crystal axis of quartz.
- the vibrating piece 30 includes a first side surface 34a and a second side surface 34b, and a first side surface 34a and a second side surface 34b that are disposed to face each other as side surfaces that connect the first surface 32a and the second surface 32b of the substrate 32.
- a third side surface 34c and a fourth side surface 34d extending in a direction intersecting with the second side surface 34d.
- the vibrating piece 30 is formed on the pad electrode 44 provided at the end on the third side surface 34c side on the first surface 32a and the upper surface of the region of the container 10 that does not overlap the third substrate 24 of the second substrate 22.
- the connecting terminal 52 is positioned, placed inside the container 10 and electrically connected via a connecting member 62 such as a conductive adhesive.
- the vibrating piece 30 has a cantilever structure in which the end portion on the third side surface 34c side on the first surface 32a is a fixed end portion and the end portion on the fourth side surface 34d side on the first surface 32a is a free end portion. Thus, it is placed inside the container 10.
- the IC chip 60 as an electronic component has an oscillation circuit for vibrating the vibrating piece 30. Therefore, by controlling the vibration of the vibrating piece 30 by the IC chip 60, a signal having a predetermined resonance frequency can be extracted from the vibrating piece 30.
- the IC chip 60 is placed on the upper surface of the first substrate 20 (bottom plate 12) in a region surrounded by the second substrate 22 constituting the side wall 14 via a connection member 64 such as an adhesive, and the first substrate 20 20 (bottom plate 12) is electrically connected via a connection terminal 54 formed on the upper surface of the base plate 12 and a bonding wire 66 or the like.
- the electrical connection between the IC chip 60 and the connection terminal 54 may be performed via metal bumps such as gold (Au) and solder in addition to the bonding wires 66.
- the first protrusion 18a and the second protrusion 18b protrude from the side wall 14 (third side wall 36c) on the fourth side surface 34d side of the resonator element 30 toward the region surrounded by the side wall 14, and the first substrate 20 ( It is arranged on the upper surface of the bottom plate 12).
- the first protrusion 18a is disposed along the first side wall 36a on the first side surface 34a side of the resonator element 30 in plan view
- the second protrusion 18b is the second side surface of the resonator element 30 in plan view.
- first and second protrusions 18a and 18b and the first surface 32a of the resonator element 30 are arranged to face each other with a gap. Furthermore, the first protrusion 18 a and the second protrusion 18 b partially overlap the first surface 32 a on the fourth side surface 34 d side of the vibrating piece 30 and also on the first surface 32 a of the vibrating piece 30 in plan view. These electrodes are arranged at positions that do not overlap with the electrode film that is the excitation electrode 40 and in a direction intersecting the first side surface 34a and the second side surface 34b.
- the 1st protrusion part 18a and the 2nd protrusion part 18b are arrange
- the first projecting portion 18a and the second projecting portion 18b do not overlap with the electrode film constituting the excitation electrode 40, the first projecting portion 18a and the second projecting portion 18b and the excitation electrode 40 come into contact with each other, and excitation is performed.
- the possibility of damaging the electrode 40 can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the change of the reference frequency and the deterioration of the aging characteristics. Therefore, it is possible to obtain the oscillator 1 having excellent impact resistance and stable oscillation characteristics.
- the AT-cut quartz base plate is described as an example, but this cut angle is not particularly limited, and may be a Z-cut, a BT-cut, or the like.
- the shape of the substrate 32 is not particularly limited, and may be a bipod tuning fork, an H type tuning fork, a tripod tuning fork, a comb tooth type, as long as it has a fixed end and a free end and is mounted in a cantilever structure.
- the shape may be an orthogonal type or a prismatic type.
- the vibrating piece 30 may be a quartz vibrating piece using quartz as a substrate material, for example, an SC-cut quartz vibrating piece, or a SAW (Surface Acoustic Wave) resonance. It may be a child piece, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) vibrating piece, or a vibrating piece using other substrate materials. Further, as a substrate material for the resonator element 30, the SAW resonator element, and the MEMS resonator element, in addition to crystal, a piezoelectric single crystal such as lithium tantalate and lithium niobate, piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate, etc.
- a piezoelectric single crystal such as lithium tantalate and lithium niobate
- piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate
- a piezoelectric material or a silicon semiconductor material may be used.
- the SAW resonator element, and the MEMS resonator element those based on the piezoelectric effect may be used, or electrostatic driving using Coulomb force may be used.
- Constituent materials for forming the container 10 such as the first substrate 20 to be the bottom plate 12 and the frame-shaped second substrate 22 and the third substrate 24 from which the central portion to be the side walls 14 are removed have insulating properties. If it is, it is not specifically limited, For example, various oxide ceramics such as alumina, silica, titania and zirconia, nitride ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride and titanium nitride, and carbide ceramics such as silicon carbide Ceramics, glass, resin, or the like can be used.
- the constituent material of the external terminal 28 and the connection terminals 52 and 54 is not particularly limited.
- the lid member 16 is obtained by processing glass, ceramics, and a metal flat plate, and mainly has a flat plate shape.
- the constituent material of the lid member 16 is not particularly limited, but it is preferable to use an inorganic material or a metal material whose linear expansion coefficient approximates that of the constituent material of the container 10. Therefore, for example, when the container 10 is a ceramic substrate, the constituent material of the lid member 16 may be an alloy such as an Fe—Ni—Co alloy such as Kovar or an Fe—Ni alloy such as 42 alloy. preferable.
- Electrode films such as the excitation electrode 40, the lead electrode 42, and the pad electrode 44 formed on the substrate 32 of the resonator element 30 are composed of two layers, a base layer and an upper layer.
- the constituent material of the underlayer includes a material having adhesion to the substrate 32. Specifically, chromium (Cr), nickel (Ni), titanium (Ti), tungsten (W), silver (Ag) ), Aluminum (Al), etc., or a mixture or alloy of one or more of these metal elements.
- the constituent material of the upper layer includes a material having particularly high electrical conductivity. Specifically, noble metal elements such as gold (Au), platinum (Pt), and silver (Ag), and these noble metal elements A mixture or alloy containing one or more of the above is used.
- the distance in the Z-axis direction between the end portion of the first side surface 34 a and the end portion of the second side surface 34 b of the vibrating piece 30 is L1, in plan view.
- the interval in the Z-axis direction between the end of the first protrusion 18a facing the second protrusion 18b and the end of the second protrusion 18b facing the first protrusion 18a is L2, and the electrode film
- the distance in the Z-axis direction between the end portion on the first side surface 34a side and the end portion on the second side surface 34b side of the excitation electrode 40 formed on the first surface 32a of a certain resonator element 30 is expressed as L3>.
- the relationship of L2> L3 is satisfied.
- the excitation electrode 40 is used to reduce the series equivalent resistance of the vibration piece 30. Even if it extends in the direction of the fourth side surface 34d, the possibility that the excitation electrode 40 contacts the first protrusion 18a and the second protrusion 18b can be reduced. For this reason, when an impact is applied to the resonator element 30, the possibility that the first protrusion 18a and the second protrusion 18b come into contact with the electrode film constituting the excitation electrode 40 and damage the excitation electrode 40 can be reduced. It is possible to reduce deterioration of frequency change and aging characteristics.
- the first protrusion 18a is connected to the first side wall 36a of the side wall 14 and the second side 18a.
- the second projecting portion 18b is disposed in the direction from the region where the three side wall portions 36c are connected toward the third side surface 34c of the resonator element 30, and the second projecting portion 18b includes the second side wall portion 36b and the third side wall portion 36c of the side wall 14. Are arranged in the direction of the third side surface 34c of the resonator element 30 from the region where the two are connected.
- the first projecting portion 18a and the second projecting portion 18b are disposed from the third side wall portion 36c of the container 10 toward the third side surface 34c of the vibrating piece 30.
- the portion overlapping the piece 30 can be elongated along the direction connecting the free end and the fixed end of the vibrating piece 30. For this reason, when an impact is applied to the vibrating piece 30, the free end side of the vibrating piece 30 having a large displacement can be supported in a longer range, so that the free end portion of the vibrating piece 30 is greatly displaced by the impact. The possibility of the vibration piece 30 being damaged can be further reduced.
- the first protrusion 18 a is disposed in a region where the first side wall 36 a and the third side wall 36 c of the side wall 14 are connected, and the second protrusion 18 b is the second side wall of the side wall 14.
- 36b and the third side wall portion 36c are arranged in a region where the first side wall portion 36c and the third side wall portion 36c are connected to each other. Since the distance from the outer periphery of the container 10 can be increased at the connection portion with the third side wall portion 36c, the effect of increasing the strength of the container 10 can also be obtained.
- FIG. 3 is a schematic plan view showing the structure of the oscillator according to the second embodiment of the present invention.
- 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
- the oscillator 1a according to the second embodiment is different from the oscillator 1 described in the first embodiment in that a third protrusion 19 that is another protrusion is provided between the first protrusion 18a and the second protrusion 18b. It is different in the arrangement. Since the other configuration is substantially the same as that of the oscillator 1 described in the first embodiment, the same reference numeral and number are given to the same configuration, and description thereof is partially omitted, and the oscillator 1a will be described.
- the oscillator 1a is provided on the upper surface of the first substrate 20 (bottom plate 12) of the container 10a and between the first protrusion 18a and the second protrusion 18b with another protrusion.
- a certain third protrusion 19 is disposed.
- the third projecting portion 19 is integrated with the second substrate 22 a and is arranged from the third side wall portion 36 ca of the side wall 14 a toward the third side surface 34 c of the vibrating piece 30.
- the third projecting portion 19 is disposed such that the third projecting portion 19 and the first surface 32a of the vibrating piece 30 face each other with a gap, and partially overlaps the vibrating piece 30 in plan view.
- the vibration piece 30 is disposed at a position on the first surface 32 a of the vibrating piece 30 that does not overlap the electrode film that is the excitation electrode 40.
- the free end of the vibrating piece 30 when the free end of the vibrating piece 30 is greatly displaced due to an impact, the free end of the vibrating piece 30 is replaced with the first protruding portion 18a, the second protruding portion 18b, and the third protruding portion. 19 can be supported at three locations, so that the breakage of the resonator element 30 due to an impact can be further reduced.
- the possibility of damaging the excitation electrode 40 can be reduced, changes in the reference frequency and deterioration of the aging characteristics can be reduced. Therefore, it is possible to obtain the oscillator 1a having excellent shock resistance and stable oscillation characteristics.
- FIG. 5 is a schematic plan view showing the structure of an oscillator according to the third embodiment of the invention.
- 6 is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
- the oscillator 1b according to the third embodiment is different from the oscillator 1 described in the first embodiment in the shape of the resonator element 30b placed on the container 10. Since the other configuration is substantially the same as that of the oscillator 1 described in the first embodiment, the same configuration is denoted by the same reference numeral and number, and description thereof is partially omitted, and the oscillator 1b will be described.
- the oscillator 1 b is different in the shape of a vibrating piece 30 b placed on the container 10.
- the resonator element 30b includes a first region 70 having a first thickness in the normal direction of the first surface 32ab on the first surface 32ab and the second surface 32bb, and a method of the first surface 32ab on the outer periphery of the first region 70. It has the 2nd field 72 which has the 2nd thickness thinner than the 1st field 70 in the direction of a line. That is, the shape of the resonator element 30b is a shape generally referred to as a mesa structure having the first region 70 having a thick central plate. Since the vibration piece 30b having the mesa structure can confine vibration energy in the first region 70, vibration leakage in which vibration energy leaks to the container 10 via the fixed end of the vibration piece 30b can be reduced. It can have a high Q value.
- the positional relationship between the vibrating piece 30b, the first protrusion 18a, and the second protrusion 18b is such that the end of the first protrusion 18a on the side facing the second protrusion 18b and the first protrusion of the second protrusion 18b.
- the distance in the Z-axis direction between the end portion on the side facing 18a is L2, and the Z-axis direction distance between the end portion on the first side surface 34ab side and the end portion on the second side surface 34bb side of the first region 70 of the vibrating piece 30b
- the interval is L4
- the interval in the Z-axis direction between the end portion of the fourth side surface 34db of the vibrating piece 30b and the end portion of the first region 70 on the fourth side surface 34db side is W1
- the end portion of the fourth side surface 34db of the vibrating piece 30b Between the end of the first protrusion 18a of the container 10 on the third side 34cb side and the end of the fourth side 34db and the end of the second protrusion 18b of the container 10 on the third side 34cb side.
- FIG. 7 is a schematic plan view showing the structure of an oscillator according to the first modification of the embodiment of the present invention.
- 8 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
- the oscillator 1c according to the modified example 1 is different from the oscillator 1 described in the first embodiment in the configuration of the container 10c, and a fourth substrate 21 is provided between the first substrate 20c and the second substrate 22c. Yes. Since the other configuration is substantially the same as that of the oscillator 1 described in the first embodiment, the same reference numeral and number are given to the same configuration, and description thereof is partially omitted, and the oscillator 1c will be described.
- the oscillator 1c is composed of two layers: a bottom plate 12c of a container 10c, a first substrate 20c, and a frame-like fourth substrate 21 from which a central portion is removed.
- the IC chip 60 is mounted in a region surrounded by the fourth substrate 21 on the upper surface of the first substrate 20c.
- the first protrusion 18ac and the second protrusion 18bc are integrated with the second substrate 22c and are disposed on the upper surface of the fourth substrate 21.
- the side wall 14c is formed by disposing the third substrate 24 on the upper surface of the second substrate 22c, and the cavity 50c for accommodating the resonator element 30 is configured.
- the IC chip 60 is electrically connected via a connection terminal 54 c formed on the upper surface of the fourth substrate 21 and a bonding wire 66.
- the gap between the IC chip 60 and the vibrating piece 30 can be widened, so that the contact between the bonding wire 66 connected to the IC chip 60 and the vibrating piece 30 can be reduced.
- the oscillator 1c having excellent impact resistance and high reliability can be obtained.
- FIG. 9 is a schematic plan view showing the structure of an oscillator according to the second modification of the embodiment of the present invention.
- 10 is a cross-sectional view taken along line EE in FIG.
- the oscillator 1d according to the modified example 2 is different in the configuration of the container 10d from the oscillator 1 described in the first embodiment, and the fourth substrate 21 is provided between the first substrate 20c and the second substrate 22d. There are many areas where the second substrate 22d and the third substrate 24 constituting the side wall 14d do not overlap in plan view. Since other configurations are substantially the same as those of the oscillator 1 described in the first embodiment, the same reference numerals and numerals are given to the same configurations, and description thereof is partially omitted, and the oscillator 1d will be described.
- the oscillator 1d is composed of two layers: a bottom plate 12c of the container 10d, a first substrate 20c, and a frame-like fourth substrate 21 from which a central portion is removed.
- the first protruding portion 18ad and the second protruding portion 18bd are integrated with the second substrate 22d and disposed on the upper surface of the fourth substrate 21.
- the second substrate 22d has a width dimension (length in the Z-axis direction) in the direction (Z-axis direction) intersecting the longitudinal direction (X-axis direction) of the resonator element 30, the first protrusion 18ad, and the second protrusion.
- the width dimension (the length in the Z-axis direction) of the frame on the side where the portion 18 bd is arranged is longer than that of the third substrate 24. Therefore, there are many areas where the second substrate 22d and the third substrate 24 do not overlap in plan view.
- the width of the frame of the side wall 14d can be increased, so that the mechanical strength of the container 10d can be improved, the shock resistance is excellent, and the oscillator has higher reliability. 1d can be obtained.
- FIG. 11 is a schematic plan view showing the structure of a vibrator according to Modification 3 of the embodiment of the present invention.
- 12 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG.
- the vibrator 1e according to the modified example 3 is different from the oscillator 1 described in the first embodiment in the configuration of the container 10e, and does not include an electronic component (IC chip). Since the other configuration is substantially the same as that of the oscillator 1 described in the first embodiment, the same configuration is denoted by the same reference numeral and number, and a description thereof is partially omitted, and the vibrator 1e will be described.
- the vibrator 1e includes a container 10e and a vibrating piece 30 accommodated in a cavity 50e of the container 10e.
- the cavity 50e that houses the resonator element 30 is hermetically sealed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, or in a substantially vacuum decompressed atmosphere.
- the container 10e is formed by laminating a first substrate 20e to be a bottom plate 12e and a frame-shaped second substrate 22e and a third substrate 24 from which a central portion to be a side wall 14e is removed.
- the first protrusion 18ae and the second protrusion 18be are formed integrally with the second substrate 22e constituting the side wall 14e, and are disposed on the upper surface of the first substrate 20e (bottom plate 12e).
- the region surrounded by the bottom plate 12e, the side wall 14e, and the lid member 16 joined by the sealing member 26 constitute a cavity 50e that is an accommodation space for accommodating the resonator element 30.
- the thickness (length in the Y-axis direction) of the second substrate 22e can be reduced, so that the container 10e can be thinned, thin, excellent in impact resistance, and highly reliable.
- the vibrator 1e having the property can be obtained.
- FIG. 13 is a schematic plan view showing the structure of an oscillator according to the fourth embodiment of the invention.
- 14 is a cross-sectional view taken along line A1-A1 in FIG.
- the same components as those of the oscillator 1 of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and symbols.
- the oscillator 101 includes a container 110, a lid member 16, an oscillation piece 30 housed in a cavity 50 configured by the container 110 and the lid member 16, and an IC as an electronic component. And a chip 60.
- the cavity 50 that houses the resonator element 30 and the IC chip 60 is hermetically sealed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon gas or in a substantially vacuum decompressed atmosphere.
- the container 110 is formed by laminating the first substrate 20 that becomes the bottom plate 12 and the frame-shaped second substrate 122 and the third substrate 24 from which the central portion that becomes the side wall 114 is removed.
- a plurality of external terminals 28 are formed on the lower surface of the first substrate 20 (bottom plate 12), and a frame-shaped sealing member 26 is formed on the upper surface of the third substrate 24.
- a cavity 50 that is an accommodation space for accommodating the resonator element 30 and the IC chip 60 is configured by the region surrounded by the bottom plate 12, the side wall 114, and the lid member 16 joined by the sealing member 26.
- connection terminals 54 for electrical connection with the IC chip 60 are formed on the cavity 50 side, which is the upper surface of the first substrate 20 (bottom plate 12), and overlaps the third substrate 24 of the second substrate 122.
- a plurality of connection terminals 52 for mounting the resonator element 30 and for electrical connection are formed on the upper surface of the mounting portion 17 in a non-existing region.
- at least one of the connection terminals 52 and 54 and the external terminal 28 provided on the lower surface of the first substrate 20 (bottom plate 12) are electrically connected via a through electrode or an interlayer wiring (not shown).
- the container 110 includes a first protrusion 118a that is one protrusion, a second protrusion 118b that is the other protrusion, and a region surrounded by the side wall 114 on the upper surface of the first substrate 20 (bottom plate 12).
- a mounting portion 17 is provided.
- the first protruding portion 118a, the second protruding portion 118b, and the mounting portion 17 are formed integrally with the second substrate 122 that constitutes the side wall 114, and are disposed on the upper surface of the first substrate 20 (bottom plate 12). Has been.
- the resonator element 30 is a plate having a rectangular shape in plan view, and is disposed on a substrate 32 made of a piezoelectric material such as quartz, and a first surface 32a and a second surface 32b which are front and back of the main surface of the substrate 32.
- Two pad electrodes 44 are formed on each of the first surface 32a and the second surface 32b of the substrate 32 at both ends of the end portion in the longitudinal direction (X-axis direction) of the substrate 32. They are arranged so as to overlap.
- the overlapping pad electrodes 44 are electrically connected to each other by an electrode film through the side surface of the substrate 32.
- the vibrating piece 30 vibrates at a predetermined resonance frequency when a predetermined AC voltage is applied to the excitation electrode 40 via the connection terminal 52 provided in the container 110.
- the substrate 32 will be described mainly using a quartz base plate that undergoes thickness shear vibration as an example.
- the substrate 32 uses a quartz base plate cut out at a cut angle called AT cut.
- the AT cut is mainly obtained by rotating a plane (Y plane) including the X axis and the Z axis, which are crystal axes of quartz, about 35 degrees and 15 minutes around the X axis from the Z axis in the counterclockwise direction. It is cut out so as to have a surface (a main surface including the X-axis and the Z′-axis).
- the longitudinal direction of the substrate 32 coincides with the X axis, which is the crystal axis of quartz.
- the vibrating piece 30 includes a first side surface 34a and a second side surface 34b, and a first side surface 34a and a second side surface 34b that are disposed to face each other as side surfaces that connect the first surface 32a and the second surface 32b of the substrate 32.
- a third side surface 34c and a fourth side surface 34d extending in a direction intersecting with the second side surface 34d.
- the resonator element 30 is formed on the upper surface of the pad electrode 44 provided at the end on the third side surface 34c side on the first surface 32a and the third substrate 24 of the second substrate 122 of the container 110.
- the connecting terminal 52 is positioned, placed on the mounting portion 17 of the container 110 and electrically connected via a connecting member 62 such as a conductive adhesive.
- the vibrating piece 30 has a cantilever structure in which the end portion on the third side surface 34c side on the first surface 32a is a fixed end portion and the end portion on the fourth side surface 34d side on the first surface 32a is a free end portion. Thus, it is placed inside the container 110.
- the IC chip 60 as an electronic component has an oscillation circuit for vibrating the vibrating piece 30. Therefore, by controlling the vibration of the vibrating piece 30 by the IC chip 60, a signal having a predetermined resonance frequency can be extracted from the vibrating piece 30.
- the IC chip 60 is placed on the upper surface of the first substrate 20 (bottom plate 12) in a region surrounded by the second substrate 122 that constitutes the side wall 114 via a connection member 64 such as an adhesive. 20 (bottom plate 12) is electrically connected via a connection terminal 54 formed on the upper surface of the base plate 12 and a bonding wire 66 or the like.
- the electrical connection between the IC chip and the connection terminal 54 may be performed through metal bumps such as gold (Au) and solder in addition to the bonding wires 66.
- the first protrusion 118a and the second protrusion 118b protrude from the side wall 114 (third side wall part 36c) on the fourth side surface 34d side of the resonator element 30 toward the region surrounded by the side wall 114, and the first substrate 20 ( It is arranged on the upper surface of the bottom plate 12).
- the first protrusion 118a is disposed along the first side wall 36a on the first side surface 34a side of the resonator element 30 in plan view
- the second protrusion 118b is the second side surface of the resonator element 30 in plan view. It is arranged along the second side wall portion 36b on the 34b side.
- the first and second protrusions 118a and 118b and the first surface 32a of the resonator element 30 are disposed so as to face each other with a gap.
- the first protrusion 118a and the second protrusion 118b are arranged at a position where at least a portion thereof overlaps the first surface 32a on the fourth side surface 34d side of the resonator element 30 in plan view.
- the distance in the normal direction (Y-axis direction) between the bottom plate 12 and the surfaces of the first protrusion 118a and the second protrusion 118b facing the vibration piece 30 is the outer edge (outer edge) of the vibration piece 30 in plan view. It is comprised so that it may become short toward the position which overlaps with the inner side part (inner side) of the vibration piece 30 from the position which overlaps with the 4th side surface 34d which is.
- the length of the first protrusion 118a and the second protrusion 118b in the thickness direction (Y-axis direction) of the first protrusion 118a and the second protrusion 118b is such that the length of the vibrating piece 30 from the third side wall 36c is increased.
- An inclined surface is provided so as to gradually become shorter in the direction of the third side surface 34c. Therefore, the distance between the vibration piece 30 and the first protrusion 118a and the second protrusion 118b is such that the outer edge (the fourth side surface 34d side) to the inner side (the excitation electrode 40 side or the third side surface 34c side) of the vibration piece 30. It is monotonically longer toward the front, that is, it changes in one direction.
- the first projecting portion 118a and the second projecting portion 118b are on the free end side that is the fourth side surface 34d side of the resonator element 30, and at two locations, and the resonator element 30 and a part thereof are partially Since it arrange
- the distance between the vibrating piece 30 and the first protruding portion 118a and the second protruding portion 118b from the outer edge portion (the fourth side surface 34d side) of the vibrating piece 30 to the inner portion of the first protruding portion 118a and the second protruding portion 118b.
- An inclined surface that is monotonically longer toward the excitation electrode 40 side or the third side surface 34c side is formed.
- the vibrating piece 30 is bent after the vibrating piece 30 is displaced by applying an impact and the free end of the vibrating piece 30 contacts at least one of the first protruding portion 118a and the second protruding portion 118b,
- the possibility that the first projecting portion 118a and the second projecting portion 118b are in contact with the excitation electrode 40 can be reduced. Therefore, since the possibility of damaging the excitation electrode 40 can be reduced, the change in the reference frequency and the deterioration of the aging characteristics can be reduced, and the oscillator 101 having excellent shock resistance and stable oscillation characteristics can be obtained. be able to.
- the AT-cut quartz base plate is described as an example, but this cut angle is not particularly limited, and may be a Z-cut, a BT-cut, or the like.
- substrate 32 is not specifically limited, As long as it has a fixed end part and a free end part and is mounted by cantilever structure, a bipod tuning fork, an H type tuning fork, a tripod tuning fork, a comb-tooth type The shape may be an orthogonal type, a prismatic type, or the like.
- the vibrating piece 30 may be a quartz vibrating piece using quartz as a substrate material, for example, an SC-cut quartz vibrating piece, or a SAW (Surface Acoustic Wave) resonance. It may be a child piece, a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) vibrating piece, or a vibrating piece using other substrate materials. Further, as a substrate material for the resonator element 30, the SAW resonator element, and the MEMS resonator element, in addition to crystal, a piezoelectric single crystal such as lithium tantalate and lithium niobate, piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate, etc.
- a piezoelectric single crystal such as lithium tantalate and lithium niobate
- piezoelectric ceramics such as lead zirconate titanate
- a piezoelectric material or a silicon semiconductor material may be used.
- the SAW resonator element, and the MEMS resonator element those based on the piezoelectric effect may be used, or electrostatic driving using Coulomb force may be used.
- Constituent materials for forming the container 110 such as the first substrate 20 serving as the bottom plate 12 and the frame-shaped second substrate 122 and the third substrate 24 from which the central portions serving as the side walls 114 are removed have insulating properties. If it is, it is not specifically limited, For example, various oxide ceramics such as alumina, silica, titania and zirconia, nitride ceramics such as silicon nitride, aluminum nitride and titanium nitride, and carbide ceramics such as silicon carbide Ceramics, glass, resin, or the like can be used.
- the constituent material of the external terminal 28 and the connection terminals 52 and 54 is not particularly limited.
- the lid member 16 is obtained by processing glass, ceramics, or a metal flat plate, and mainly has a flat plate shape.
- the constituent material of the lid member 16 is not particularly limited, but it is preferable to use an inorganic material or a metal material whose linear expansion coefficient approximates that of the constituent material of the container 110. Therefore, for example, when the container 110 is a ceramic substrate, an alloy such as an Fe—Ni—Co alloy such as Kovar or an Fe—Ni alloy such as 42 alloy is used as the constituent material of the lid member 16. preferable.
- Electrode films such as the excitation electrode 40, the lead electrode 42, and the pad electrode 44 formed on the substrate 32 of the resonator element 30 are composed of two layers, a base layer and an upper layer.
- the constituent material of the underlayer includes a material having adhesion to the substrate 32. Specifically, chromium (Cr), nickel (Ni), titanium (Ti), tungsten (W), silver (Ag) ), Aluminum (Al), etc., or a mixture or alloy of one or more of these metal elements.
- the constituent material of the upper layer includes a material having particularly high electrical conductivity. Specifically, noble metal elements such as gold (Au), platinum (Pt), and silver (Ag), and these noble metal elements A mixture or alloy containing one or more of the above is used.
- the distance in the Z-axis direction between the end portion of the first side surface 34 a and the end portion of the second side surface 34 b of the vibrating piece 30 is L1, in plan view.
- the distance in the Z-axis direction between the end of the first protrusion 118a facing the second protrusion 118b and the end of the second protrusion 118b facing the first protrusion 118a is L2, and the electrode film
- the interval in the Z-axis direction between the end portion on the first side surface 34a side and the end portion on the second side surface 34b side of the excitation electrode 40 formed on the first surface 32a of a certain vibrating piece 30 is L3
- the relationship of L1> L2> L3 is satisfied.
- the first projecting portion 118a and the second projecting portion 118b can support the free end of the vibrating piece 30 when an impact is applied to the vibrating piece 30.
- the possibility that the vibrating piece 30 is damaged due to the large displacement of the free end of the vibrating piece 30 due to the impact can be reduced.
- L2> L3 when an impact is applied to the resonator element 30, the first protrusion 118a and the second protrusion 118b and the electrode film constituting the excitation electrode 40 come into contact with each other, and the excitation electrode 40 is Since the possibility of scratching can be reduced, changes in the reference frequency and deterioration of the aging characteristics can be reduced.
- the exciting electrode 40 is used to reduce the series equivalent resistance of the vibrating piece 30, for example. Even if it extends in the direction of the fourth side surface 34d, the possibility that the excitation electrode 40 contacts the first protrusion 118a and the second protrusion 118b can be reduced. For this reason, when the vibration piece 30 is subjected to an impact, the possibility that the first protrusion 118a and the second protrusion 118b come into contact with the electrode film constituting the excitation electrode 40 and damage the excitation electrode 40 can be reduced. It is possible to reduce the change of the reference frequency and the deterioration of the aging characteristics.
- the first protrusion 118a is disposed from the region where the first side wall part 36a and the third side wall part 36c of the side wall 114 are connected toward the third side surface 34c of the vibrating piece 30, and the second protrusion part 118b is disposed toward the third side surface 34c of the resonator element 30 from the region where the second side wall portion 36b and the third side wall portion 36c of the side wall 114 are connected.
- the first projecting portion 118a and the second projecting portion 118b are disposed from the third side wall portion 36c of the container 110 toward the third side surface 34c of the vibrating piece 30.
- the portion overlapping the piece 30 can be elongated along the direction connecting the free end and the fixed end of the vibrating piece 30. For this reason, when an impact is applied to the vibrating piece 30, the free end side of the vibrating piece 30 having a large displacement can be supported in a longer range, so that the free end portion of the vibrating piece 30 is greatly displaced by the impact. The possibility that the vibrating piece 30 is damaged can be further reduced.
- the first protrusion 118 a is disposed in a region where the first side wall 36 a and the third side wall 36 c of the side wall 114 are connected, and the second protrusion 118 b is the second side wall of the side wall 114.
- 36b and the third side wall portion 36c are arranged in a region where the first side wall portion 36c and the third side wall portion 36c are connected to each other. Since the distance from the outer periphery of the container 110 can be increased at the connection portion with the third side wall portion 36c, an effect of increasing the strength of the container 110 is also obtained.
- FIG. 15 is a schematic plan view showing the structure of an oscillator according to the fifth embodiment of the invention.
- 16 is a cross-sectional view taken along line B1-B1 in FIG.
- the oscillator 101a according to the fifth embodiment is different from the oscillator 101 described in the fourth embodiment in the direction in which the upper surfaces of the first protrusion 119a and the second protrusion 119b are inclined, and the first protrusion 119a and the second protrusion 119a.
- the protruding portion 119b is formed with an inclined surface that monotonously increases the distance from the first surface 32a of the vibrating piece 30 toward the sides facing each other. Since other configurations are substantially the same as those of the oscillator 101 described in the fourth embodiment, the same reference numerals and numerals are given to the same configurations, and description thereof will be partially omitted, and the oscillator 101a will be described.
- the oscillator 101a includes a container 110a, a lid member 16, a vibrating piece 30 housed in a cavity formed by the container 110a and the lid member 16, and an IC chip as an electronic component.
- the container 110a includes a first substrate 20 serving as the bottom plate 12, a frame-shaped second substrate 122a from which a central portion serving as the side wall 114a has been removed, and a third substrate including a first side wall portion 36aa and a second side wall portion 36ba. 24 are laminated.
- a first protrusion 119a and a second protrusion 119b that are integrated with the second substrate 122a are disposed on the upper surface of the first substrate 20 (bottom plate 12).
- the upper surface of the first protrusion 119a is inclined from the first side wall part 36aa side of the side wall 114a toward the second protrusion part 119b facing the first protrusion part 119a.
- An inclined surface in which the distance is monotonically long is formed.
- the upper surface of the second protrusion 119b is inclined toward the first protrusion 119a facing the second protrusion 119b from the second side wall 36ba side, and the distance from the first surface 32a of the resonator element 30 is An inclined surface that is monotonically long is formed.
- FIG. 17 is a schematic plan view showing the structure of an oscillator according to the sixth embodiment of the invention.
- 18 is a cross-sectional view taken along line C1-C1 in FIG.
- the oscillator 101b according to the sixth embodiment is different from the oscillator 101 described in the fourth embodiment in the shape of the resonator element 30b placed on the container 110. Since other configurations are substantially the same as those of the oscillator 101 described in the fourth embodiment, the same configurations and the same reference numerals are given to the same configurations, and description thereof will be partially omitted, and the oscillator 101b will be described.
- the resonator element 30b includes a first region 70 having a first thickness in the normal direction of the first surface 32ab on the first surface 32ab and the second surface 32bb, and a method of the first surface 32ab on the outer periphery of the first region 70. It has the 2nd field 72 which has the 2nd thickness thinner than the 1st field 70 in the direction of a line. That is, the shape of the resonator element 30b is a shape generally referred to as a mesa structure having the first region 70 having a thick central plate. Since the vibration piece 30b having a mesa structure can confine vibration energy in the first region 70, vibration leakage in which vibration energy leaks to the container 110 via the fixed end of the vibration piece 30b can be reduced. It can have a high Q value.
- the positional relationship between the vibrating piece 30b and the first protrusion 118a and the second protrusion 118b is such that the end of the first protrusion 118a facing the second protrusion 118b and the first protrusion of the second protrusion 118b.
- the distance in the Z-axis direction between the end on the side facing 118a is L2, and the end in the Z-axis direction between the end on the first side surface 34ab side and the end on the second side surface 34bb side of the first region 70 of the resonator element 30b.
- the interval is L4, the interval between the end portion of the fourth side surface 34db of the vibrating piece 30b and the end portion of the first region 70 on the fourth side surface 34db side is W1, and the end portion of the fourth side surface 34db of the vibrating piece 30b and the container 110 The distance between the end of the first protrusion 118a on the third side surface 34cb side in the X-axis direction, the end of the fourth side surface 34db of the resonator element 30b, and the third side surface 34cb side of the second protrusion 118b of the container 110. Of the intervals in the X-axis direction with the end, the longer interval is W2, And meets L2> L4, W1> W2, the relationship.
- FIG. 19 is a schematic plan view showing the structure of an oscillator according to the fourth modification of the embodiment of the present invention.
- 20 is a cross-sectional view taken along line D1-D1 in FIG.
- the oscillator 101c according to the modified example 4 is different in the configuration of the container 110c from the oscillator 101 described in the fourth embodiment, and the fourth substrate 21 is provided between the first substrate 20c and the second substrate 122c. Yes. Since other configurations are substantially the same as those of the oscillator 101 described in the fourth embodiment, the same reference numerals and numerals are given to the same configurations, and description thereof is partially omitted, and the oscillator 101c will be described.
- the oscillator 101c is composed of two layers: a bottom plate 12c of a container 110c, a first substrate 20c, and a frame-like fourth substrate 21 from which a central portion is removed.
- the IC chip 60 is mounted in a region surrounded by the fourth substrate 21 on the upper surface of the first substrate 20c.
- the first protrusion 118ac and the second protrusion 118bc are integrated with the second substrate 122c, and are disposed on the upper surface of the fourth substrate 21.
- the side wall 114c is formed by disposing the third substrate 24 on the upper surface of the second substrate 122c, and the cavity 50c that accommodates the resonator element 30 is configured.
- the IC chip 60 is electrically connected via a connection terminal 54 c formed on the upper surface of the fourth substrate 21 and a bonding wire 66.
- the gap between the IC chip 60 and the vibrating piece 30 can be widened, so that the contact between the bonding wire 66 connected to the IC chip 60 and the vibrating piece 30 can be reduced.
- the oscillator 101c having excellent impact resistance and high reliability can be obtained.
- FIG. 21 is a schematic plan view showing the structure of an oscillator according to Modification 5 of the embodiment of the present invention.
- 22 is a cross-sectional view taken along line E1-E1 in FIG.
- the oscillator 101d according to the modified example 5 is different in the configuration of the container 110d from the oscillator 101 described in the fourth embodiment, and the fourth substrate 21 is provided between the first substrate 20c and the second substrate 122d. There are many areas where the second substrate 122d and the third substrate 24 constituting the side wall 114d do not overlap in plan view. Since other configurations are substantially the same as those of the oscillator 101 described in the fourth embodiment, the same reference numerals and numerals are given to the same configurations, and a description thereof is partially omitted, and the oscillator 101d will be described.
- the oscillator 101d is composed of two layers: a bottom plate 12c of the container 110d, a first substrate 20c, and a frame-shaped fourth substrate 21 from which the central portion is removed.
- the first protrusion 118ad and the second protrusion 118bd are integrated with the second substrate 122d and are disposed on the upper surface of the fourth substrate 21.
- the second substrate 122d has a width dimension (length in the Z-axis direction) in the direction (Z-axis direction) intersecting the longitudinal direction (X-axis direction) of the resonator element 30, the first protrusion 118ad, and the second protrusion.
- the width dimension (the length in the Z-axis direction) of the frame on the side where the portion 118bd is disposed is longer than that of the third substrate 24. For this reason, there are many regions where the second substrate 122d and the third substrate 24 do not overlap in plan view.
- the width of the frame of the side wall 114d can be increased, so that the mechanical strength of the container 110d can be improved, the oscillator has excellent impact resistance, and has higher reliability. 101d can be obtained.
- FIG. 23 is a schematic plan view showing the structure of a vibrator according to Modification 6 of the embodiment of the present invention.
- 24 is a cross-sectional view taken along line F1-F1 in FIG.
- the vibrator 2 according to the modified example 6 is different from the oscillator 101 described in the fourth embodiment in the configuration of the container 110e, and does not include an electronic component (IC chip). Since the other configuration is substantially the same as that of the oscillator 101 described in the fourth embodiment, the same configuration is denoted by the same reference numeral and number, and the description is partially omitted, and the vibrator 2 will be described.
- the vibrator 2 includes a container 110e and a vibrating piece 30 accommodated in a cavity 50e of the container 110e.
- the cavity 50e that houses the resonator element 30 is hermetically sealed in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, or in a substantially vacuum decompressed atmosphere.
- the container 110e is formed by laminating a first substrate 20e serving as a bottom plate 12e, and a frame-shaped second substrate 122e and a third substrate 24 from which a central portion serving as a side wall 114e has been removed.
- the first protrusion 118ae and the second protrusion 118be are formed integrally with the second substrate 122e constituting the side wall 114e, and are disposed on the upper surface of the first substrate 20e (bottom plate 12e). Further, a cavity 50 e that is an accommodation space for accommodating the resonator element 30 is configured by the region surrounded by the bottom plate 12 e, the side wall 114 e, and the lid member 16 joined by the sealing member 26.
- the container 110e can be thinned, thin, excellent in impact resistance, and highly reliable.
- the vibrator 2 having the characteristics can be obtained.
- FIG. 25 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which an electronic apparatus including the electronic device of the invention is applied.
- a personal computer 1100 includes a main body portion 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display portion 1000.
- the display unit 1106 is rotated with respect to the main body portion 1104 via a hinge structure portion. It is supported movably.
- Such a personal computer 1100 incorporates an oscillator 1 as an electronic device that functions as a reference clock or the like.
- FIG. 26 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which an electronic apparatus including the electronic device of the present invention is applied.
- a cellular phone 1200 is provided with a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204 and a mouthpiece 1206, and a display unit 1000 is disposed between the operation buttons 1202 and the earpiece 1204.
- Such a cellular phone 1200 incorporates an oscillator 1 as an electronic device that functions as a reference signal source or the like.
- FIG. 27 is a perspective view showing a configuration of a digital camera to which an electronic apparatus including the electronic device of the present invention is applied.
- an ordinary camera sensitizes a silver salt photographic film with a light image of a subject
- a digital camera 1300 captures a light image of a subject by photoelectrically converting it with an image sensor such as a CCD (Charge-Coupled Device).
- a signal image signal is generated.
- a display unit 1000 is provided on the back surface of a case (body) 1302 in the digital camera 1300, and is configured to perform display based on an imaging signal from the CCD.
- the display unit 1000 displays a subject as an electronic image.
- a light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the drawing) of the case 1302.
- a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302.
- a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary.
- the imaging signal stored in the memory 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.
- Such a digital camera 1300 incorporates an oscillator 1 as an electronic device that functions as a time source or the like.
- an electronic apparatus including the electronic device of the present invention includes, for example, an ink jet discharge apparatus in addition to the personal computer (mobile personal computer) 1100 in FIG. 25, the mobile phone 1200 in FIG. 26, and the digital camera 1300 in FIG. (For example, inkjet printers), laptop personal computers, tablet personal computers, storage area network devices such as routers and switches, local area network devices, mobile terminal base station devices, televisions, video cameras, video recorders, car navigation systems Devices, real-time clock devices, pagers, electronic notebooks (including those with communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game devices, word processors, workstations, telegraphs Telephone, crime prevention TV monitor, electronic binoculars, POS terminal, medical equipment (for example, electronic thermometer, blood pressure monitor, blood glucose meter, electrocardiogram measuring device, ultrasonic diagnostic device, electronic endoscope), fish detector, various measuring devices, instruments It can be applied to classes (e.g., vehicles, aircraft, ship instruments), flight simulators, head mounted displays, motion traces, motion tracking, motion
- FIG. 28 is a perspective view schematically showing an automobile as an example of the moving object of the present invention.
- the automobile 1500 is equipped with an oscillator 1 as an electronic device that functions as a reference clock, a reference signal source, and the like.
- Oscillator 1 is keyless entry, immobilizer, car navigation system, car air conditioner, antilock brake system (ABS), airbag, tire pressure monitoring system (TPMS), engine It can be widely applied to electronic control units (ECUs) such as controls, brake systems, battery monitors for hybrid and electric vehicles, and vehicle body attitude control systems.
- ECUs electronice control units
- the electronic device according to the present invention includes the oscillators 1, 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, 101, 101 a, 101 b, 101 c, and 101 d, the vibrators 1 e, 2, as described in the above embodiments and modifications. Any electronic device may be used. Specific examples include inertial sensors such as acceleration sensors and gyro sensors, force sensor elements such as tilt sensors, light emitting elements, light receiving elements, piezoelectric elements, and MEMS elements.
- 3rd side wall part 40 ... excitation electrode, 42 ... lead electrode, 44 ... pad electrode, 50 ... cavity, 52, 54 ... connection terminal, 60 ... IC chip, 62, 64 ... connecting member, 66 ... bonding wire, 70 ... 1 region, 72 ... second region, 1100 ... personal computer, 1200 ... mobile phone, 1300 ... digital camera, 1500 ... car.
Landscapes
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Oscillators With Electromechanical Resonators (AREA)
Abstract
耐衝撃性に優れ、安定な特性を有する電子デバイス、この電子部品を備えた電子機器および移動体を提供する。 電子デバイスは、底板12に配置されている第1突出部18aおよび第2突出部18bを備えている容器と、振動片30と、を有し、振動片30は、第1突出部18aおよび第2突出部18bと第1面32aとが間隙を有して向かい合うように、振動片30の第3側面34c側の端部を接続部材62を介して容器10に載置されており、第1突出部18aおよび第2突出部18bは、平面視で、振動片30の第4側面34d側の第1面32aと一部が重なるとともに、振動片30の長手方向と交わる方向に並んで配置されている。また、振動片30の長手方向と交わる方向の端部間の間隔をL1、第1突出部と第2突出部との間隔をL2、電極膜の長手方向と交わる方向の端部間の間隔をL3、として、L1>L2>L3、の関係を満たしている。
Description
本発明は、電子デバイス、この電子デバイスを備えている電子機器および移動体に関するものである。
水晶等の圧電材料を用いた電子デバイスは、発振器、振動子、共振器、フィルターといった電子部品として多くの分野で用いられている。
このうち、発振器は、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として、電子機器類に多用されている。発振器は、収容空間を有する容器内に、振動片の振動領域の両主面に設けられた励振電極を有する振動片と、振動片を励振し安定な基準周波数を発生する電子部品と、が搭載され、気密封止されている。振動片は、容器の構成材料との線膨張係数の違いによる歪の影響を回避するために、その一端側のみを固定する片持ち構造で搭載されている。そのため、発振器に落下などによる衝撃が加わった場合、振動片の自由端部が大きく変位し、容器の一部に接触することで破損してしまう虞があるという問題があった。
このうち、発振器は、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等として、電子機器類に多用されている。発振器は、収容空間を有する容器内に、振動片の振動領域の両主面に設けられた励振電極を有する振動片と、振動片を励振し安定な基準周波数を発生する電子部品と、が搭載され、気密封止されている。振動片は、容器の構成材料との線膨張係数の違いによる歪の影響を回避するために、その一端側のみを固定する片持ち構造で搭載されている。そのため、発振器に落下などによる衝撃が加わった場合、振動片の自由端部が大きく変位し、容器の一部に接触することで破損してしまう虞があるという問題があった。
特許文献1では、振動片である水晶振動素子が配置された容器において、水晶振動素子に衝撃が加わった場合の支えになる水晶振動素子の自由端部側に配置された枕部が、水晶振動素子の固定端部側に向かって順次広がる構成が開示されている。
また、特許文献2では、振動片である圧電振動素子が配置された容器において、圧電振動素子に衝撃が加わった場合の支えになる枕台(枕部)を、圧電振動素子の自由端部側と、圧電振動素子の自由端部と固定端部とを結ぶ方向と交差する方向と、に配置した構成が開示されている。
また、特許文献3では、振動片である圧電振動子が配置された容器において、圧電振動素子に衝撃が加わった場合の支えになる圧電振動子の自由端部と固定端部とを結ぶ方向と交差する方向に配置されている枕部材(枕部)が、圧電振動子の内側から外側の方向に向かって上向きに傾斜した傾斜面となる構成が開示されている。
また、特許文献2では、振動片である圧電振動素子が配置された容器において、圧電振動素子に衝撃が加わった場合の支えになる枕台(枕部)を、圧電振動素子の自由端部側と、圧電振動素子の自由端部と固定端部とを結ぶ方向と交差する方向と、に配置した構成が開示されている。
また、特許文献3では、振動片である圧電振動子が配置された容器において、圧電振動素子に衝撃が加わった場合の支えになる圧電振動子の自由端部と固定端部とを結ぶ方向と交差する方向に配置されている枕部材(枕部)が、圧電振動子の内側から外側の方向に向かって上向きに傾斜した傾斜面となる構成が開示されている。
しかしながら、特許文献1及び特許文献2における構成では、枕部の内辺を振動片の外周よりも内側に配置することで振動片の耐衝撃性を向上させることができるが、例えば、枕部の内辺と振動片の励振電極との位置関係によっては、枕部と励振電極とが接触し、励振電極を傷付ける虞があり、さらには発振器の基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を生じるという虞があった。
また、特許文献3における構成では、枕部は、振動片の長辺中間部に配置されているため、例えば、振動片に加わる衝撃の程度によっては、振動片の自由端部と容器とが接触する虞があり、さらには振動片の破損や振動片の特性を劣化させる虞があった。
また、特許文献3における構成では、枕部は、振動片の長辺中間部に配置されているため、例えば、振動片に加わる衝撃の程度によっては、振動片の自由端部と容器とが接触する虞があり、さらには振動片の破損や振動片の特性を劣化させる虞があった。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[適用例1]本適用例に係る電子デバイスは、底板、前記底板に配置されている第1突出部および第2突出部を含む容器と、前記容器に収納されている振動片と、を含み、前記振動片は、第1面、第2面、前記第1面と前記第2面とを接続している側面を含み、前記側面は、向かい合って配置されている第1側面および第2側面と、向かい合って配置され、前記第1側面および前記第2側面と交差する方向に延在している第3側面および第4側面と、を含み、前記第1面は、電極膜が設けられ、前記振動片は、前記第1突出部および前記第2突出部と前記第1面とが間隙を有して向かい合うように、前記容器と前記接続部材を介して前記第1面上の前記第3側面側が載置され、前記第1突出部および前記第2突出部は、平面視で、前記第1面の前記第4側面側の一部が重なるとともに、前記第1側面と前記第2側面とが並んでいる方向に沿って並んで配置され、平面視で、前記振動片の前記第1側面の端部と前記第2側面の端部との間隔をL1、前記第1突出部の前記第2突出部側の端部と前記第2突出部の前記第1突出部側の端部との間隔をL2、前記電極膜の前記第1側面側の端部と前記第2側面側の端部との間隔をL3としたとき、
L1>L2>L3、
の関係を満たしていることを特徴とする。
L1>L2>L3、
の関係を満たしていることを特徴とする。
本適用例によれば、L1>L2の関係とすることで、第1突出部および第2突出部が振動片の自由端部側で、且つ2箇所で、振動片と一部が重なるように配置されているため、振動片に衝撃が加わることで変位する振動片の自由端部を重なっている2箇所で支えることができる。そのため、衝撃により振動片の自由端部が大きく変位することで生じる振動片の破損をより低減することができる。また、L2>L3の関係とすることで、第1突出部および第2突出部が励振電極を構成する電極膜と重なっていないため、第1突出部および第2突出部と励振電極とが接触して、励振電極を傷付ける虞を低減することができる。そのため、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、安定な発振特性を有する電子デバイスを得ることができるという効果がある。
[適用例2]上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記容器は、平面視で、前記第1側面に沿った方向に配置されている第1側壁部と、前記第2側面に沿った方向に配置されている第2側壁部と、前記第4側面に沿った方向に配置されている第3側壁部と、を含み、前記第1突出部は、前記第1側壁部と前記第3側壁部とが接続されている領域から前記第3側面方向に突出し、前記第2突出部は、前記第2側壁部と前記第3側壁部とが接続されている領域から前記第3側面方向に突出していることを特徴とする。
本適用例によれば、第1突出部および第2突出部が、容器の第3側壁部から振動片の第3側面方向に向かって配置されているので、振動片と重なる部分を振動片の自由端部と固定端部とを結ぶ方向に沿って長くすることができる。そのため、振動片に衝撃が加わった時に、変位の大きい振動片の自由端部側をより長い範囲で支えることができるので、衝撃により振動片の自由端部が大きく変位することで生じる振動片が破損する虞をより低減することができる。
[適用例3]上記適用例に記載の電子デバイスにおいて、前記底板に配置されている他の突出部を含み、前記他の突出部は、平面視で、前記第4側面と一部が重なっているとともに前記電極膜と重なっていないことを特徴とする。
本適用例によれば、第1突出部および第2突出部に加え、別の突出部である第3突出部が、第3側壁部から第3側面方向に向かって配置されているので、振動片の自由端部を3個所で支えることができ、衝撃により振動片の自由端部が大きく変位することで生じる振動片が破損する虞をより低減することができる。
[適用例4]上記適用例1又は2に記載の電子デバイスにおいて、前記振動片は、前記第1面の垂線方向に沿った第1の厚さを有する第1領域と、前記第1領域の外周に一体的に設けられ、前記第1領域よりも前記垂線方向に沿った厚さが薄い第2の厚さを有する第2領域と、を含み、前記第1領域の前記第1側面側の端部と前記第2側面側の端部との間隔をL4、前記第4側面の端部と前記第1領域の前記第4側面側の端部との間隔をW1、前記第4側面の端部と前記第1突出部の前記第3側面側の端部との間隔と、前記第4側面の端部と前記第2突出部の前記第3側面側の端部との間隔のうち、長い方の間隔をW2としたとき、
L2>L4、W1>W2、
の関係を満たしていることを特徴とする。
L2>L4、W1>W2、
の関係を満たしていることを特徴とする。
[適用例5]上記適用例3に記載の電子デバイスにおいて、前記振動片は、前記第1面の垂線方向に沿った第1の厚さを有する第1領域と、前記第1領域の外周に一体的に設けられ、前記第1領域よりも前記垂線方向に沿った厚さが薄い第2の厚さを有する第2領域と、を含み、前記第1領域の前記第1側面側の端部と前記第2側面側の端部との間隔をL4、前記第4側面の端部と前記第1領域の前記第4側面側の端部との間隔をW1、前記第4側面の端部と前記第1突出部の前記第3側面側の端部との間隔と、前記第4側面の端部と前記第2突出部の前記第3側面側の端部との間隔のうち、長い方の間隔をW2としたとき、
L2>L4、W1>W2、
の関係を満たしていることを特徴とする。
L2>L4、W1>W2、
の関係を満たしていることを特徴とする。
本適用例4,5によれば、振動片の中央部が厚い第1領域を有するメサ型構造の振動片であっても、L2>L4およびW1>W2の関係とすることで、第1突出部および第2突出部と振動片の第1領域とが接触することによって、振動片の第1領域が破損する虞を低減することができる。
[適用例6]上記適用例1又は2に記載の電子デバイスにおいて、前記容器に電子部品が配置されていることを特徴とする。
[適用例7]上記適用例3に記載の電子デバイスにおいて、前記容器に電子部品が配置されていることを特徴とする。
[適用例8]上記適用例4に記載の電子デバイスにおいて、前記容器に電子部品が配置されていることを特徴とする。
本適用例6~8によれば、振動片と共に電子部品を搭載することで、耐衝撃特性に優れ、安定な発振特性を有する電子デバイスが得られる。
[適用例9]本適用例に係る電子デバイスは、底板、前記底板に配置されている搭載部および突出部を含む容器と、前記容器に収納されている振動片と、を含み、前記振動片は、第1面、第2面、前記第1面と前記第2面とを接続している側面を含み、前記側面は、向かい合って配置されている第1側面および第2側面と、向かい合って配置され、前記第1側面および前記第2側面と交差する方向に延在している第3側面および第4側面と、を含み、前記振動片は、前記突出部と前記第1面とが間隙を有して向かい合うように、前記搭載部に接続部材を介して前記第3側面側が載置され、前記突出部は、平面視で、前記第4側面側の前記第1面と少なくとも一部が重なるように配置され、前記搭載部の前記接続部材が配置されている面を延長した第1仮想面と、前記突出部の前記振動片と向かい合う面を延長した第2仮想面と、が90度よりも大きく180度よりも小さい角度で交差していることを特徴とする。
本適用例によれば、突出部が振動片の自由端部側で、振動片と一部が重なるように配置されているため、振動片に衝撃が加わることで変位する振動片の自由端部を重なっている箇所で支えることができる。そのため、衝撃により振動片の自由端部が大きく変位することで生じる振動片の破損をより低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、安定な発振特性を有する電子デバイスを得ることができるという効果がある。
[適用例10]上記適用例9に記載の電子デバイスにおいて、前記底板と前記突出部の前記振動片と向かい合う面との前記底板の法線方向に沿った距離は、平面視で、前記振動片の外縁と重なる位置から前記振動片の内側と重なる位置に向かって単調に短くなっていることを特徴とする。
本適用例によれば、突出部に、底板と突出部の振動片と向かい合う面との底板の法線方向に沿った距離が、平面視で振動片の外縁から内側に向かって単調に短くなる傾斜面が形成されている。そのため、振動片に衝撃が加わることで変位し振動片の自由端部が突出部に接触した後に、更に振動片が撓み、突出部と励振電極とが接触して、励振電極を傷付ける虞を低減することができ、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。
[適用例11]上記適用例9又は10に記載の電子デバイスにおいて、前記突出部を2つ有し、平面視で、一方の突出部は、前記第1側面側の前記第1面と一部が重なるように配置されており、他方の突出部は、前記第2側面側の前記第1面と一部が重なるように配置されており、平面視で、前記振動片の前記第1側面の端部と前記第2側面の端部との間隔をL1、前記一方の突出部の前記他方の突出部と対向する側の端部と前記他方の突出部の前記一方の突出部と対向する側の端部との間隔をL2、前記電極膜の前記第1側面側の端部と前記第2側面側の端部との間隔をL3としたとき、
L1>L2>L3、
の関係を満たしていることを特徴とする。
L1>L2>L3、
の関係を満たしていることを特徴とする。
本適用例によれば、L1>L2の関係とすることで、振動片に衝撃が加わった時に、第1突出部および第2突出部が振動片の自由端部を支えることができるため、衝撃により振動片の自由端部が大きく変位することで生じる振動片の破損を低減することができる。また、L2>L3の関係とすることで、振動片に衝撃が加わった時に、第1突出部および第2突出部と励振電極を構成する電極膜とが接触して、励振電極を傷付ける虞が低減できるので、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。
[適用例12]上記適用例11に記載の電子デバイスにおいて、前記容器は、平面視で、前記第1側面に沿った方向に配置されている第1側壁部と、前記第2側面に沿った方向に配置されている第2側壁部と、前記第4側面に沿った方向に配置されている第3側壁部と、を含み、前記一方の突出部は、前記第1側壁部と前記第3側壁部とが接続されている領域から前記第3側面方向に突出し、前記他方の突出部は、前記第2側壁部と前記第3側壁部とが接続されている領域から前記第3側面方向に突出していることを特徴とする。
本適用例によれば、第1突出部および第2突出部が、容器の第3側壁部から振動片の第3側面方向に向かって配置されているので、振動片と重なる部分を振動片の自由端部と固定端部とを結ぶ方向に沿って長くすることができる。そのため、振動片に衝撃が加わった時に、変位の大きい振動片の自由端部側をより長い範囲で支えることができるので、衝撃により振動片の自由端部が大きく変位することで生じる振動片が破損する虞をより低減することができる。
[適用例13]上記適用例11に記載の電子デバイスにおいて、前記振動片は、少なくとも前記第1面に前記第1面の法線方向に第1の厚さを持つ第1領域と、前記第1領域の外周に前記第1面の法線方向に前記第1領域よりも薄い第2の厚さを有する第2領域と、を含み、前記第1領域の前記第1側面側の端部と前記第2側面側の端部との間隔をL4、前記第4側面の端部と前記第1領域の前記第4側面側の端部との間隔をW1、前記第4側面の端部と前記一方の突出部の前記第3側面側の端部との間隔と、前記第4側面の端部と前記他方の突出部の前記第3側面側の端部との間隔のうち、長い方の間隔をW2としたとき、
L2>L4、W1>W2、
の関係を満たしていることを特徴とする。
L2>L4、W1>W2、
の関係を満たしていることを特徴とする。
[適用例14]上記適用例12に記載の電子デバイスにおいて、前記振動片は、少なくとも前記第1面に前記第1面の法線方向に第1の厚さを持つ第1領域と、前記第1領域の外周に前記第1面の法線方向に前記第1領域よりも薄い第2の厚さを有する第2領域と、を含み、前記第1領域の前記第1側面側の端部と前記第2側面側の端部との間隔をL4、前記第4側面の端部と前記第1領域の前記第4側面側の端部との間隔をW1、前記第4側面の端部と前記一方の突出部の前記第3側面側の端部との間隔と、前記第4側面の端部と前記他方の突出部の前記第3側面側の端部との間隔のうち、長い方の間隔をW2としたとき、
L2>L4、W1>W2、
の関係を満たしている
L2>L4、W1>W2、
の関係を満たしている
本適用例13,14によれば、振動片の中央部が厚い第1領域を有するメサ型構造の振動片であっても、L2>L4およびW1>W2の関係とすることで、第1突出部および第2突出部と振動片の第1領域とが接触することによって、振動片の第1領域が破損する虞を低減することができる。
[適用例15]上記適用例9乃至10のいずれか一項に記載の電子デバイスにおいて、前記容器に電子部品が配置されていることを特徴とする。
本適用例によれば、振動片と共に電子部品を搭載することで、耐衝撃特性に優れ、安定な発振特性を有する電子デバイスが得られる。
[適用例16]本適用例に係る電子機器は、上記適用例1乃至2のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
[適用例17]本適用例に係る電子機器は、上記適用例9乃至10のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
本適用例16,17によれば、本発明の電子デバイスを備えていることにより、耐衝撃特性に優れ信頼性の高い電子機器が得られる。
[適用例18]本適用例に係る移動体は、上記適用例1乃至2のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
[適用例18]本適用例に係る移動体は、上記適用例9乃至10のいずれか一項に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする。
本適用例18,19によれば、本発明の電子デバイスを備えていることにより、耐衝撃特性に優れ、信頼性の高い移動体が得られる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際の構成要素とは適宜に異ならせて記載する場合がある。
[電子デバイス]
<第1実施形態>
先ず、本発明の第1実施形態に係る電子デバイスの一例として、振動片30を備えた発振器1を挙げ、図1および図2を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図2は、図1中のA-A線の断面図である。なお、図1を含め、以下の概略平面図では、説明の便宜上、蓋部材16の図示を省略している。また、図1を含め、以下の各図では、説明の便宜上、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸およびZ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「+側」、基端側を「-側」としている。また、以下では、X軸に平行な方向を「X軸方向」と言い、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」と言い、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」と言う。更に、説明の便宜上、Y軸方向から見たときを「平面視」と言い、平面視において、Y軸方向の面を主面とし、+Y軸方向の面を上面、-Y軸方向の面を下面として説明する。
<第1実施形態>
先ず、本発明の第1実施形態に係る電子デバイスの一例として、振動片30を備えた発振器1を挙げ、図1および図2を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図2は、図1中のA-A線の断面図である。なお、図1を含め、以下の概略平面図では、説明の便宜上、蓋部材16の図示を省略している。また、図1を含め、以下の各図では、説明の便宜上、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸およびZ軸を図示しており、その図示した矢印の先端側を「+側」、基端側を「-側」としている。また、以下では、X軸に平行な方向を「X軸方向」と言い、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」と言い、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」と言う。更に、説明の便宜上、Y軸方向から見たときを「平面視」と言い、平面視において、Y軸方向の面を主面とし、+Y軸方向の面を上面、-Y軸方向の面を下面として説明する。
(発振器)
発振器1は、図1および図2に示すように、容器10と、容器10のキャビティー50に収容されている振動片30および電子部品としてのICチップ60と、を含み構成されている。なお、振動片30およびICチップ60を収容するキャビティー50は、窒素、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気または略真空の減圧雰囲気に気密封止されている。
発振器1は、図1および図2に示すように、容器10と、容器10のキャビティー50に収容されている振動片30および電子部品としてのICチップ60と、を含み構成されている。なお、振動片30およびICチップ60を収容するキャビティー50は、窒素、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気または略真空の減圧雰囲気に気密封止されている。
(容器)
容器10は、底板12となる第1基板20と、側壁14となる中央部が除去された枠状の第2基板22および第3基板24と、を積層して形成されている。第1基板20(底板12)の下面には、複数の外部端子28が形成され、第3基板24の上面には、枠状の封止部材26が形成されている。また、底板12、側壁14で囲まれた領域、および封止部材26により接合された蓋部材16によって、振動片30およびICチップ60を収容する収容空間であるキャビティー50が構成されている。
容器10は、底板12となる第1基板20と、側壁14となる中央部が除去された枠状の第2基板22および第3基板24と、を積層して形成されている。第1基板20(底板12)の下面には、複数の外部端子28が形成され、第3基板24の上面には、枠状の封止部材26が形成されている。また、底板12、側壁14で囲まれた領域、および封止部材26により接合された蓋部材16によって、振動片30およびICチップ60を収容する収容空間であるキャビティー50が構成されている。
第1基板20(底板12)の上面であるキャビティー50側には、ICチップ60と電気的接続を図るための接続端子54が複数形成され、第2基板22の第3基板24と重なっていない領域の上面には、振動片30を載置し、且つ電気的接続を図るための接続端子52が複数形成されている。なお、接続端子52,54の少なくとも1つと第1基板20(底板12)の下面に設けられた外部端子28とは、図示しない貫通電極や層間配線を介して、電気的に接続されている。
容器10には、第1基板20(底板12)の上面で側壁14によって囲まれた領域に、第1突出部18aおよび第2突出部18bが設けられている。なお、第1突出部18aおよび第2突出部18bは、側壁14を構成する第2基板22と一体化して形成されており、第1基板20(底板12)の上面に配置されている。
(振動片)
振動片30は、平面視形状が矩形の板状で、水晶などの圧電材料で構成さている基板32と、基板32の主面の表裏となる第1面32aと第2面32bとに配置されている励振電極40、パッド電極44、および励振電極40とパッド電極44とを電気的に接続するリード電極42などの電極膜と、を有している。なお、パッド電極44は、基板32の長手方向(X軸方向)の端部の両端で、基板32の第1面32aと第2面32bとにそれぞれ2つ形成されており、平面視で、重なるように配置されている。重なっているパッド電極44同士は、基板32の側面を介して電極膜により電気的に接続されている。振動片30は、容器10に設けられた接続端子52を介して励振電極40に所定の交流電圧を印加されることによって所定の共振周波数で振動する。
振動片30は、平面視形状が矩形の板状で、水晶などの圧電材料で構成さている基板32と、基板32の主面の表裏となる第1面32aと第2面32bとに配置されている励振電極40、パッド電極44、および励振電極40とパッド電極44とを電気的に接続するリード電極42などの電極膜と、を有している。なお、パッド電極44は、基板32の長手方向(X軸方向)の端部の両端で、基板32の第1面32aと第2面32bとにそれぞれ2つ形成されており、平面視で、重なるように配置されている。重なっているパッド電極44同士は、基板32の側面を介して電極膜により電気的に接続されている。振動片30は、容器10に設けられた接続端子52を介して励振電極40に所定の交流電圧を印加されることによって所定の共振周波数で振動する。
本実施形態において、基板32は、主として厚み滑り振動をする水晶素板を一例として説明する。基板32は、ATカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。なお、ATカットとは、水晶の結晶軸であるX軸とZ軸とを含む平面(Y面)をX軸回りにZ軸から反時計方向に約35度15分程度回転させて得られる主面(X軸とZ’軸とを含む主面)を有するように切り出されていることをいう。また、基板32は、その長手方向が水晶の結晶軸であるX軸と一致している。
振動片30は、基板32の第1面32aと第2面32bとを接続する側面として、向かい合って配置されている第1側面34aおよび第2側面34bと、第1側面34aおよび第2側面34bと交差する方向に延在している第3側面34cおよび第4側面34dを有している。振動片30は、第1面32a上の第3側面34c側の端部に設けられているパッド電極44と、容器10の第2基板22の第3基板24と重なっていない領域の上面に形成されている接続端子52とを位置合わせし、導電性接着剤などの接続部材62を介して、容器10の内部に載置され、且つ電気的に接続されている。なお、第3側面34cと向かい合う第4側面34d側の第1面32a上の端部は、容器10に載置されていない。よって、振動片30は、第1面32a上の第3側面34c側の端部を固定端部とし、第1面32a上の第4側面34d側の端部を自由端部とする片持ち構造で、容器10の内部に載置されている。
(ICチップ)
電子部品としてのICチップ60は、振動片30を振動させるための発振回路を有している。そのため、ICチップ60によって振動片30の振動を制御することにより、振動片30から所定の共振周波数の信号を取り出すことができる。
ICチップ60は、第1基板20(底板12)の上面で、側壁14を構成する第2基板22よって囲まれた領域に、接着剤などの接続部材64を介して載置され、第1基板20(底板12)の上面に形成されている接続端子54とボンディングワイヤー66等を介して、電気的に接続されている。なお、ICチップ60と接続端子54との電気的な接続は、ボンディングワイヤー66以外にも、例えば、金(Au)、はんだ等の金属バンプを介して行われていてもよい。
電子部品としてのICチップ60は、振動片30を振動させるための発振回路を有している。そのため、ICチップ60によって振動片30の振動を制御することにより、振動片30から所定の共振周波数の信号を取り出すことができる。
ICチップ60は、第1基板20(底板12)の上面で、側壁14を構成する第2基板22よって囲まれた領域に、接着剤などの接続部材64を介して載置され、第1基板20(底板12)の上面に形成されている接続端子54とボンディングワイヤー66等を介して、電気的に接続されている。なお、ICチップ60と接続端子54との電気的な接続は、ボンディングワイヤー66以外にも、例えば、金(Au)、はんだ等の金属バンプを介して行われていてもよい。
次に、容器10の内部に配置されている第1突出部18aおよび第2突出部18bと振動片30との位置関係について、説明する。
第1突出部18aおよび第2突出部18bは、振動片30の第4側面34d側の側壁14(第3側壁部36c)から側壁14で囲まれた領域に向かって突出し、第1基板20(底板12)の上面に配置されている。第1突出部18aは、平面視で、振動片30の第1側面34a側で第1側壁部36aに沿って配置され、第2突出部18bは、平面視で、振動片30の第2側面34b側で第2側壁部36bに沿って配置されている。また、第1突出部18aおよび第2突出部18bと振動片30の第1面32aとが間隙を有し向かい合うように配置されている。更に、第1突出部18aおよび第2突出部18bは、平面視で、振動片30の第4側面34d側の第1面32aと一部が重なっているとともに振動片30の第1面32a上の励振電極40である電極膜と重なっていない位置で、且つ第1側面34aおよび第2側面34bと交わる方向に並んで配置されている。
第1突出部18aおよび第2突出部18bは、振動片30の第4側面34d側の側壁14(第3側壁部36c)から側壁14で囲まれた領域に向かって突出し、第1基板20(底板12)の上面に配置されている。第1突出部18aは、平面視で、振動片30の第1側面34a側で第1側壁部36aに沿って配置され、第2突出部18bは、平面視で、振動片30の第2側面34b側で第2側壁部36bに沿って配置されている。また、第1突出部18aおよび第2突出部18bと振動片30の第1面32aとが間隙を有し向かい合うように配置されている。更に、第1突出部18aおよび第2突出部18bは、平面視で、振動片30の第4側面34d側の第1面32aと一部が重なっているとともに振動片30の第1面32a上の励振電極40である電極膜と重なっていない位置で、且つ第1側面34aおよび第2側面34bと交わる方向に並んで配置されている。
このような構成とすることで、第1突出部18aおよび第2突出部18bが振動片30の自由端部側で、且つ2箇所で、振動片30と一部が重なるように配置されているため、振動片30に衝撃が加わることで変位する振動片30の自由端部を重なっている2箇所で支えることができる。そのため、衝撃により振動片30の自由端部が大きく変位することで生じる振動片30の破損する虞をより低減することができる。
また、第1突出部18aおよび第2突出部18bが励振電極40を構成する電極膜と重なっていないため、第1突出部18aおよび第2突出部18bと励振電極40とが接触して、励振電極40を傷付ける虞が低減できる。そのため、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、安定な発振特性を有する発振器1を得ることができる。
以上、上記説明では、ATカットの水晶素板を例に説明しているが、このカット角は特に限定されるものではなく、ZカットやBTカット等であってもよい。また、基板32の形状は、特に限定されず、固定端部と自由端部を有し片持ち構造で搭載されるものであれば、二脚音叉、H型音叉、三脚音叉、くし歯型、直交型、角柱型等の形状であってもよい。なお、振動片30としては、ATカット、Zカット、BTカット以外にも、基板材料として水晶を用いた水晶振動片、例えば、SCカットの水晶振動片でもよいし、SAW(Surface Acoustic Wave)共振子片や、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動片や、その他の基板材料を用いた振動片であってもよい。また、振動片30や、SAW共振子片や、MEMS振動片の基板材料としては、水晶の他、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材料、又はシリコン半導体材料等を用いてもよい。振動片30や、SAW共振子片や、MEMS振動片の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。
次に、容器10を構成する各部品の構成材料について説明する。
容器10を形成するための、底板12となる第1基板20や側壁14となる中央部が除去された枠状の第2基板22および第3基板24などの構成材料としては、絶縁性を有していれば特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックス等の各種セラミックスや、ガラスや、樹脂等を用いることができる。
容器10を形成するための、底板12となる第1基板20や側壁14となる中央部が除去された枠状の第2基板22および第3基板24などの構成材料としては、絶縁性を有していれば特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックス等の各種セラミックスや、ガラスや、樹脂等を用いることができる。
外部端子28や接続端子52,54の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金(Au)、金合金、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銀(Ag)、銀合金、クロム(Cr)、クロム合金、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タングステン(W)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、およびそれらを組み合わせた合金等の金属材料を用いることができる。
蓋部材16は、ガラス、セラミックス、および金属平板を加工したものであって、主に平板状をなしている。また、蓋部材16の構成材料としては、特に限定されないが、容器10の構成材料と線膨張係数が近似する無機材料や金属材料を用いることが好ましい。従って、例えば、容器10をセラミックス基板とした場合には、蓋部材16の構成材料としてはコバール等のFe-Ni-Co系合金、42アロイ等のFe-Ni系合金等の合金を用いることが好ましい。
振動片30の基板32に形成されている励振電極40、リード電極42、およびパッド電極44などの電極膜は、下地層と上層の2層で構成されている。
下地層の構成材料には、基板32に対して密着性を有する材料が挙げられ、具体的には、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、タングステン(W)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)等やこれらの金属元素の1種又は2種以上の混合物又は合金が用いられる。
一方、上層の構成材料には、電気伝導性が特に高い材料が挙げられ、具体的には、金(Au)、白金(Pt)、および銀(Ag)のような貴金属元素やこれらの貴金属元素の1種又は2種以上を含む混合物又は合金が用いられる。
下地層の構成材料には、基板32に対して密着性を有する材料が挙げられ、具体的には、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、タングステン(W)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)等やこれらの金属元素の1種又は2種以上の混合物又は合金が用いられる。
一方、上層の構成材料には、電気伝導性が特に高い材料が挙げられ、具体的には、金(Au)、白金(Pt)、および銀(Ag)のような貴金属元素やこれらの貴金属元素の1種又は2種以上を含む混合物又は合金が用いられる。
次に、振動片30や励振電極40との位置関係についても、平面視で、振動片30の第1側面34aの端部と第2側面34bの端部とのZ軸方向の間隔をL1、第1突出部18aの第2突出部18bと対向する側の端部と第2突出部18bの第1突出部18aと対向する側の端部とのZ軸方向の間隔をL2、電極膜である振動片30の第1面32a上に形成されている励振電極40の第1側面34a側の端部と第2側面34b側の端部とのZ軸方向の間隔をL3、として、L1>L2>L3、の関係を満たしている。
各寸法の関係において、L1>L2とすることで、振動片30に衝撃が加わった時に、第1突出部18aおよび第2突出部18bが振動片30の自由端部を支えることができるため、衝撃により振動片30の自由端部が大きく変位することで生じる振動片30の破損する虞を低減することができる。また、L2>L3とすることで、振動片30に衝撃が加わった時に、第1突出部18aおよび第2突出部18bが励振電極40を構成する電極膜とが接触して、励振電極40を傷付ける虞が低減できるので、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。また、上記のように振動片30、励振電極40、第1突出部18a、および第2突出部18bが配置されているため、例えば、振動片30の直列等価抵抗を低減させるために励振電極40を第4側面34dの方向に延在させても、励振電極40は第1突出部18aおよび第2突出部18bと接触する虞が低減できる。このため、振動片30に衝撃が加わった時に、第1突出部18aおよび第2突出部18bが励振電極40を構成する電極膜と接触して、励振電極40を傷付ける虞が低減できるので、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。
次に、側壁14で囲まれた領域に配置された第1突出部18aおよび第2突出部18bの位置を詳細に述べると、第1突出部18aは、側壁14の第1側壁部36aと第3側壁部36cとが接続されている領域から振動片30の第3側面34c方向に向かって配置されており、第2突出部18bは、側壁14の第2側壁部36bと第3側壁部36cとが接続されている領域から振動片30の第3側面34c方向に向かって配置されている。
このような配置とすることで、第1突出部18aおよび第2突出部18bが、容器10の第3側壁部36cから振動片30の第3側面34c方向に向かって配置されているので、振動片30と重なる部分を振動片30の自由端部と固定端部とを結ぶ方向に沿って長くすることができる。そのため、振動片30に衝撃が加わった時に、変位の大きい振動片30の自由端部側をより長い範囲で支えることができるので、衝撃により振動片30の自由端部が大きく変位することで生じる振動片30の破損する虞をより低減することができる。また、第1突出部18aは、側壁14の第1側壁部36aと第3側壁部36cとが接続されている領域に配置されており、第2突出部18bは、側壁14の第2側壁部36bと第3側壁部36cとが接続されている領域に配置されているため、容器10の側壁14の、第1側壁部36aと第3側壁部36cとの接続部および第2側壁部36bと第3側壁部36cとの接続部において、容器10の外周からの距離が大きく取れるため、容器10の強度を大きくする効果も得られる。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る電子デバイスとしての発振器1aについて、図3と図4を参照して説明する。
図3は、本発明の第2実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図4は、図3中のB-B線の断面図である。
本発明の第2実施形態に係る電子デバイスとしての発振器1aについて、図3と図4を参照して説明する。
図3は、本発明の第2実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図4は、図3中のB-B線の断面図である。
第2実施形態に係る発振器1aは、第1実施形態で説明した発振器1とは、第1突出部18aと第2突出部18bとの間に、他の突出部である第3突出部19が配置されている点が異なる。
その他の構成等は、第1実施形態で上述した発振器1と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器1aについて説明する。
その他の構成等は、第1実施形態で上述した発振器1と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器1aについて説明する。
発振器1aは、図3と図4に示すように、容器10aの第1基板20(底板12)の上面で、第1突出部18aと第2突出部18bとの間に、他の突出部である第3突出部19が配置されている。第3突出部19は、第2基板22aと一体化しており、側壁14aの第3側壁部36caから振動片30の第3側面34c方向に向かって配置されている。また、第3突出部19は、第3突出部19と振動片30の第1面32aとが間隙を有し向かい合うように配置され、平面視で、振動片30と一部が重なっているとともに振動片30の第1面32a上の励振電極40である電極膜と重なっていない位置に配置されている。
このような構成とすることで、衝撃により振動片30の自由端部が大きく変位した場合に、振動片30の自由端部を第1突出部18a、第2突出部18b、および第3突出部19の3個所で支えることができるので、衝撃による振動片30の破損をより低減することができる。また、励振電極40を傷付ける虞が低減できるため、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、安定な発振特性を有する発振器1aを得ることができる。
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態に係る電子デバイスとしての発振器1bについて、図5と図6を参照して説明する。
図5は、本発明の第3実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図6は、図5中のC-C線の断面図である。
本発明の第3実施形態に係る電子デバイスとしての発振器1bについて、図5と図6を参照して説明する。
図5は、本発明の第3実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図6は、図5中のC-C線の断面図である。
第3実施形態に係る発振器1bは、第1実施形態で説明した発振器1とは、容器10に載置されている振動片30bの形状が異なる。
その他の構成等は、第1実施形態で上述した発振器1と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器1bについて説明する。
その他の構成等は、第1実施形態で上述した発振器1と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器1bについて説明する。
発振器1bは、図5と図6に示すように、容器10に載置されている振動片30bの形状が異なっている。振動片30bは、第1面32abおよび第2面32bbに第1面32abの法線方向に第1の厚さを持つ第1領域70と、第1領域70の外周に第1面32abの法線方向に第1領域70よりも薄い第2の厚さを有する第2領域72を有している。つまり、振動片30bの形状は、中央部の板厚が厚い第1領域70を有する、一般的に、メサ型構造と言われる形状である。メサ型構造の振動片30bは、振動エネルギーを第1領域70に閉じ込めることができるので、振動エネルギーが振動片30bの固定端部を介して容器10へ漏洩する振動漏れを低減することができ、高いQ値を有することができる。
振動片30bと第1突出部18aおよび第2突出部18bとの位置関係は、第1突出部18aの第2突出部18bと対向する側の端部と第2突出部18bの第1突出部18aと対向する側の端部とのZ軸方向の間隔をL2、振動片30bの第1領域70の第1側面34ab側の端部と第2側面34bb側の端部とのZ軸方向の間隔をL4、振動片30bの第4側面34dbの端部と第1領域70の第4側面34db側の端部とのZ軸方向の間隔をW1、振動片30bの第4側面34dbの端部と容器10の第1突出部18aの第3側面34cb側の端部とのX軸方向の間隔と、第4側面34dbの端部と容器10の第2突出部18bの第3側面34cb側の端部とのX軸方向の間隔のうち、長い方の間隔をW2、として、L2>L4、W1>W2、の関係を満たしている。
第1領域70を有するメサ型構造の振動片30bの各寸法の関係において、L2>L4およびW1>W2の関係とすることで、第1突出部18aおよび第2突出部18bと振動片30bの第1領域70とが接触することによって、振動片30bの第1領域70が破損する虞を低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、高いQ値を有し安定に発振する発振器1bを得ることができる。
次に、本発明の第1実施形態ないし第3実施形態に係る電子デバイスの変形例について、説明する。
<変形例1>
本発明の実施形態の変形例1に係る電子デバイスとしての発振器1cについて、図7と図8を参照して説明する。
図7は、本発明の実施形態の変形例1に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図8は、図7中のD-D線の断面図である。
<変形例1>
本発明の実施形態の変形例1に係る電子デバイスとしての発振器1cについて、図7と図8を参照して説明する。
図7は、本発明の実施形態の変形例1に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図8は、図7中のD-D線の断面図である。
変形例1に係る発振器1cは、第1実施形態で説明した発振器1と比べ、容器10cの構成が異なり、第1基板20cと第2基板22cとの間に、第4基板21が設けられている。
その他の構成等は、第1実施形態で上述した発振器1と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器1cについて説明する。
その他の構成等は、第1実施形態で上述した発振器1と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器1cについて説明する。
発振器1cは、図7と図8に示すように、容器10cの底板12cが第1基板20cと、中央部が除去されている枠状の第4基板21と、の2層で構成されており、ICチップ60が第1基板20cの上面で第4基板21に囲まれている領域に搭載されている。第1突出部18acおよび第2突出部18bcは、第2基板22cと一体化しており、第4基板21の上面に配置されている。第2基板22cの上面に第3基板24を配置することで側壁14cを形成し、振動片30を収容するキャビティー50cを構成している。ICチップ60は、第4基板21の上面に形成されている接続端子54cとボンディングワイヤー66を介して、電気的に接続されている。
このような構成とすることで、ICチップ60と振動片30との間隙を広くすることができるため、ICチップ60に接続されているボンディングワイヤー66と振動片30との接触を低減することができ、耐衝撃性に優れ、高い信頼性を有する発振器1cを得ることができる。
<変形例2>
本発明の実施形態の変形例2に係る電子デバイスとしての発振器1dについて、図9と図10を参照して説明する。
図9は、本発明の実施形態の変形例2に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図10は、図9中のE-E線の断面図である。
本発明の実施形態の変形例2に係る電子デバイスとしての発振器1dについて、図9と図10を参照して説明する。
図9は、本発明の実施形態の変形例2に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図10は、図9中のE-E線の断面図である。
変形例2に係る発振器1dは、第1実施形態で説明した発振器1と比べ、容器10dの構成が異なり、第1基板20cと第2基板22dとの間に、第4基板21が設けられ、側壁14dを構成する第2基板22dと第3基板24とが、平面視で、重ならない領域が多い。
その他の構成等は、第1実施形態で上述した発振器1と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器1dについて説明する。
その他の構成等は、第1実施形態で上述した発振器1と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器1dについて説明する。
発振器1dは、図9と図10に示すように、容器10dの底板12cが第1基板20cと、中央部が除去されている枠状の第4基板21と、の2層で構成されており、第1突出部18adおよび第2突出部18bdが第2基板22dと一体化し、第4基板21の上面に配置されている。第2基板22dは、振動片30の長手方向(X軸方向)と交差する方向(Z軸方向)の枠の幅寸法(Z軸方向の長さ)と、第1突出部18adおよび第2突出部18bdが配置されている側の枠の幅寸法(Z軸方向の長さ)と、が第3基板24に比べ長い。そのため、第2基板22dと第3基板24とが、平面視で、重ならない領域が多い。
このような構成とすることで、側壁14dの枠の幅寸法を厚くすることができるため、容器10dの機械的強度を向上することができ、耐衝撃性に優れ、より高い信頼性を有する発振器1dを得ることができる。
<変形例3>
本発明の実施形態の変形例3に係る電子デバイスとしての振動子1eについて、図11と図12を参照して説明する。
図11は、本発明の実施形態の変形例3に係る振動子の構造を示す概略平面図である。図12は、図11中のF-F線の断面図である。
本発明の実施形態の変形例3に係る電子デバイスとしての振動子1eについて、図11と図12を参照して説明する。
図11は、本発明の実施形態の変形例3に係る振動子の構造を示す概略平面図である。図12は、図11中のF-F線の断面図である。
変形例3に係る振動子1eは、第1実施形態で説明した発振器1と比べ、容器10eの構成が異なり、電子部品(ICチップ)が搭載されていない。
その他の構成等は、第1実施形態で上述した発振器1と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、振動子1eについて説明する。
その他の構成等は、第1実施形態で上述した発振器1と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、振動子1eについて説明する。
振動子1eは、図11と図12に示すように、容器10eと、容器10eのキャビティー50eに収容されている振動片30と、を含み構成されている。なお、振動片30を収容するキャビティー50eは、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気または略真空の減圧雰囲気に気密封止されている。容器10eは、底板12eとなる第1基板20eと、側壁14eとなる中央部が除去された枠状の第2基板22eおよび第3基板24と、を積層して形成されている。第1突出部18aeおよび第2突出部18beは、側壁14eを構成する第2基板22eと一体化して形成されており、第1基板20e(底板12e)の上面に配置されている。また、底板12e、側壁14eで囲まれた領域、および封止部材26により接合された蓋部材16によって、振動片30を収容する収容空間であるキャビティー50eが構成されている。
このような構成とすることで、第2基板22eの板厚(Y軸方向の長さ)を薄くすることができるため、容器10eの薄型化が図れ、薄型で耐衝撃性に優れ、高い信頼性を有する振動子1eを得ることができる。
<第4実施形態>
先ず、本発明の第4実施形態に係る電子デバイスの一例として、振動片30を備えた発振器101を挙げ、図13および図14を参照して説明する。
図13は、本発明の第4実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図14は、図13中のA1-A1線の断面図である。
上述した第1実施形態の発振器1と同様の構成には同じ符号および符番を付して説明する。
先ず、本発明の第4実施形態に係る電子デバイスの一例として、振動片30を備えた発振器101を挙げ、図13および図14を参照して説明する。
図13は、本発明の第4実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図14は、図13中のA1-A1線の断面図である。
上述した第1実施形態の発振器1と同様の構成には同じ符号および符番を付して説明する。
(発振器)
発振器101は、図13および図14に示すように、容器110と、蓋部材16と、容器110と蓋部材16により構成されたキャビティー50に収容されている振動片30および電子部品としてのICチップ60と、を含み構成されている。なお、振動片30およびICチップ60を収容するキャビティー50は、窒素、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気または略真空の減圧雰囲気に気密封止されている。
発振器101は、図13および図14に示すように、容器110と、蓋部材16と、容器110と蓋部材16により構成されたキャビティー50に収容されている振動片30および電子部品としてのICチップ60と、を含み構成されている。なお、振動片30およびICチップ60を収容するキャビティー50は、窒素、アルゴンガス等の不活性ガス雰囲気または略真空の減圧雰囲気に気密封止されている。
(容器)
容器110は、底板12となる第1基板20と、側壁114となる中央部が除去された枠状の第2基板122および第3基板24と、を積層して形成されている。第1基板20(底板12)の下面には、複数の外部端子28が形成され、第3基板24の上面には、枠状の封止部材26が形成されている。また、底板12、側壁114で囲まれた領域、および封止部材26により接合された蓋部材16によって、振動片30およびICチップ60を収容する収容空間であるキャビティー50が構成されている。
容器110は、底板12となる第1基板20と、側壁114となる中央部が除去された枠状の第2基板122および第3基板24と、を積層して形成されている。第1基板20(底板12)の下面には、複数の外部端子28が形成され、第3基板24の上面には、枠状の封止部材26が形成されている。また、底板12、側壁114で囲まれた領域、および封止部材26により接合された蓋部材16によって、振動片30およびICチップ60を収容する収容空間であるキャビティー50が構成されている。
第1基板20(底板12)の上面であるキャビティー50側には、ICチップ60と電気的接続を図るための接続端子54が複数形成され、第2基板122の第3基板24と重なっていない領域の搭載部17の上面には、振動片30を載置し、且つ電気的接続を図るための接続端子52が複数形成されている。なお、接続端子52,54の少なくとも1つと第1基板20(底板12)の下面に設けられた外部端子28とは、図示しない貫通電極や層間配線を介して、電気的に接続されている。
容器110には、第1基板20(底板12)の上面で側壁114によって囲まれた領域に、一方の突出部である第1突出部118a、他方の突出部である第2突出部118b、および搭載部17が設けられている。なお、第1突出部118a、第2突出部118b、および搭載部17は、側壁114を構成する第2基板122と一体化して形成されており、第1基板20(底板12)の上面に配置されている。
(振動片)
振動片30は、平面視形状が矩形の板状で、水晶などの圧電材料で構成さている基板32と、基板32の主面の表裏となる第1面32aと第2面32bとに配置されている励振電極40、パッド電極44、および励振電極40とパッド電極44とを電気的に接続するリード電極42などの電極膜と、を有している。なお、パッド電極44は、基板32の長手方向(X軸方向)の端部の両端で、基板32の第1面32aと第2面32bとにそれぞれ2つ形成されており、平面視で、重なるように配置されている。重なっているパッド電極44同士は、基板32の側面を介して電極膜により電気的に接続されている。振動片30は、容器110に設けられた接続端子52を介して励振電極40に所定の交流電圧を印加されることによって所定の共振周波数で振動する。
振動片30は、平面視形状が矩形の板状で、水晶などの圧電材料で構成さている基板32と、基板32の主面の表裏となる第1面32aと第2面32bとに配置されている励振電極40、パッド電極44、および励振電極40とパッド電極44とを電気的に接続するリード電極42などの電極膜と、を有している。なお、パッド電極44は、基板32の長手方向(X軸方向)の端部の両端で、基板32の第1面32aと第2面32bとにそれぞれ2つ形成されており、平面視で、重なるように配置されている。重なっているパッド電極44同士は、基板32の側面を介して電極膜により電気的に接続されている。振動片30は、容器110に設けられた接続端子52を介して励振電極40に所定の交流電圧を印加されることによって所定の共振周波数で振動する。
本実施形態において、基板32は、主として厚み滑り振動をする水晶素板を一例として説明する。基板32は、ATカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を用いている。なお、ATカットとは、水晶の結晶軸であるX軸とZ軸とを含む平面(Y面)をX軸回りにZ軸から反時計方向に約35度15分程度回転させて得られる主面(X軸とZ’軸とを含む主面)を有するように切り出されていることをいう。また、基板32は、その長手方向が水晶の結晶軸であるX軸と一致している。
振動片30は、基板32の第1面32aと第2面32bとを接続する側面として、向かい合って配置されている第1側面34aおよび第2側面34bと、第1側面34aおよび第2側面34bと交差する方向に延在している第3側面34cおよび第4側面34dを有している。振動片30は、第1面32a上の第3側面34c側の端部に設けられているパッド電極44と、容器110の第2基板122の第3基板24と重なっていない領域の上面に形成されている接続端子52とを位置合わせし、導電性接着剤などの接続部材62を介して、容器110の搭載部17に載置され、且つ電気的に接続されている。なお、第3側面34cと向かい合う第4側面34d側の第1面32a上の端部は、搭載部17に載置されていない。よって、振動片30は、第1面32a上の第3側面34c側の端部を固定端部とし、第1面32a上の第4側面34d側の端部を自由端部とする片持ち構造で、容器110の内部に載置されている。
(ICチップ)
電子部品としてのICチップ60は、振動片30を振動させるための発振回路を有している。そのため、ICチップ60によって振動片30の振動を制御することにより、振動片30から所定の共振周波数の信号を取り出すことができる。
ICチップ60は、第1基板20(底板12)の上面で、側壁114を構成する第2基板122よって囲まれた領域に、接着剤などの接続部材64を介して載置され、第1基板20(底板12)の上面に形成されている接続端子54とボンディングワイヤー66等を介して、電気的に接続されている。なお、ICチップと接続端子54との電気的な接続は、ボンディングワイヤー66以外にも、例えば、金(Au)、はんだ等の金属バンプを介して行われていてもよい。
電子部品としてのICチップ60は、振動片30を振動させるための発振回路を有している。そのため、ICチップ60によって振動片30の振動を制御することにより、振動片30から所定の共振周波数の信号を取り出すことができる。
ICチップ60は、第1基板20(底板12)の上面で、側壁114を構成する第2基板122よって囲まれた領域に、接着剤などの接続部材64を介して載置され、第1基板20(底板12)の上面に形成されている接続端子54とボンディングワイヤー66等を介して、電気的に接続されている。なお、ICチップと接続端子54との電気的な接続は、ボンディングワイヤー66以外にも、例えば、金(Au)、はんだ等の金属バンプを介して行われていてもよい。
次に、容器110の内部に配置されている第1突出部118aおよび第2突出部118bと振動片30との平面視における位置関係と振動片30の第1面32aの法線方向の距離関係について、説明する。
第1突出部118aおよび第2突出部118bは、振動片30の第4側面34d側の側壁114(第3側壁部36c)から側壁114で囲まれた領域に向かって突出し、第1基板20(底板12)の上面に配置されている。第1突出部118aは、平面視で、振動片30の第1側面34a側で第1側壁部36aに沿って配置され、第2突出部118bは、平面視で、振動片30の第2側面34b側で第2側壁部36bに沿って配置されている。また、第1突出部118aおよび第2突出部118bと振動片30の第1面32aとが間隙を有し向かい合うように配置されている。更に、第1突出部118aおよび第2突出部118bは、平面視で、振動片30の第4側面34d側の第1面32aと少なくとも一部が重なる位置に配置されている。
第1突出部118aおよび第2突出部118bは、振動片30の第4側面34d側の側壁114(第3側壁部36c)から側壁114で囲まれた領域に向かって突出し、第1基板20(底板12)の上面に配置されている。第1突出部118aは、平面視で、振動片30の第1側面34a側で第1側壁部36aに沿って配置され、第2突出部118bは、平面視で、振動片30の第2側面34b側で第2側壁部36bに沿って配置されている。また、第1突出部118aおよび第2突出部118bと振動片30の第1面32aとが間隙を有し向かい合うように配置されている。更に、第1突出部118aおよび第2突出部118bは、平面視で、振動片30の第4側面34d側の第1面32aと少なくとも一部が重なる位置に配置されている。
また、底板12と第1突出部118aおよび第2突出部118bの振動片30と向かい合う面との法線方向(Y軸方向)の距離は、平面視で、振動片30の外縁部(外縁)である第4側面34dと重なる位置から振動片30の内側部(内側)と重なる位置に向かって短くなるように構成されている。また、搭載部17の接続部材62が配置されている面を延長した第1仮想面P1と第1突出部118aおよび第2突出部118bの振動片30と向かい合う面を延長した第2仮想面P2とが交差してなす角θが90度よりも大きく180度よりも小さい。つまり、第1突出部118aおよび第2突出部118bには、第1突出部118aおよび第2突出部118bの板厚方向(Y軸方向)の長さが第3側壁部36cから振動片30の第3側面34cの方向に向かって徐々に短くなるように傾斜面が設けられている。そのため、振動片30と第1突出部118aおよび第2突出部118bとの距離は、振動片30の外縁部(第4側面34d側)から内側部(励振電極40側又は第3側面34c側)向かって単調に長くなっている、すなわち長くなる一方向に変化する。
このような構成とすることで、第1突出部118aおよび第2突出部118bが振動片30の第4側面34d側である自由端部側で、且つ2箇所で、振動片30と一部が重なるように配置されているため、振動片30に衝撃が加わることで変位する振動片30の自由端部を重なっている2箇所で支えることができる。そのため、衝撃により振動片30の自由端部が大きく変位することで生じる振動片30の破損する可能性をより低減することができる。
また、第1突出部118aおよび第2突出部118bに、振動片30と第1突出部118aおよび第2突出部118bとの距離が振動片30の外縁部(第4側面34d側)から内側部(励振電極40側又は第3側面34c側)向かって単調に長くなる傾斜面が形成されている。そのため、振動片30に衝撃が加わることで変位し振動片30の自由端部が第1突出部118aおよび第2突出部118bの少なくとも一方に接触した後に、更に、振動片30が撓んでも、第1突出部118aおよび第2突出部118bと励振電極40とが接触する可能性を低減することができる。よって、励振電極40を傷付ける可能性を低減することができるため、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができ、耐衝撃性に優れ、安定な発振特性を有する発振器101を得ることができる。
以上、上記説明では、ATカットの水晶素板を例に説明しているが、このカット角は特に限定されるものではなく、ZカットやBTカット等であってもよい。また、基板32の形状は、特に限定されず、固定端部と自由端部を有し片持ち構造で載置されるものであれば、二脚音叉、H型音叉、三脚音叉、くし歯型、直交型、角柱型等の形状であってもよい。なお、振動片30としては、ATカット、Zカット、BTカット以外にも、基板材料として水晶を用いた水晶振動片、例えば、SCカットの水晶振動片でもよいし、SAW(Surface Acoustic Wave)共振子片や、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)振動片や、その他の基板材料を用いた振動片であってもよい。また、振動片30や、SAW共振子片や、MEMS振動片の基板材料としては、水晶の他、タンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電単結晶や、ジルコン酸チタン酸鉛等の圧電セラミックス等の圧電材料、又はシリコン半導体材料等を用いてもよい。振動片30や、SAW共振子片や、MEMS振動片の励振手段としては、圧電効果によるものを用いてもよいし、クーロン力による静電駆動を用いてもよい。
次に、容器110を構成する各部品の構成材料について説明する。
容器110を形成するための、底板12となる第1基板20や側壁114となる中央部が除去された枠状の第2基板122および第3基板24などの構成材料としては、絶縁性を有していれば特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックス等の各種セラミックスや、ガラスや、樹脂等を用いることができる。
容器110を形成するための、底板12となる第1基板20や側壁114となる中央部が除去された枠状の第2基板122および第3基板24などの構成材料としては、絶縁性を有していれば特に限定されず、例えば、アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア等の酸化物系セラミックス、窒化珪素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物系セラミックス、炭化珪素等の炭化物系セラミックス等の各種セラミックスや、ガラスや、樹脂等を用いることができる。
外部端子28や接続端子52,54の構成材料としては、特に限定されず、例えば、金(Au)、金合金、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銀(Ag)、銀合金、クロム(Cr)、クロム合金、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、タングステン(W)、鉄(Fe)、チタン(Ti)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、ジルコニウム(Zr)、およびそれらを組み合わせた合金等の金属材料を用いることができる。
蓋部材16は、ガラスやセラミックスや金属平板を加工したものであって、主に平板状をなしている。また、蓋部材16の構成材料としては、特に限定されないが、容器110の構成材料と線膨張係数が近似する無機材料や金属材料を用いることが好ましい。従って、例えば、容器110をセラミックス基板とした場合には、蓋部材16の構成材料としてはコバール等のFe-Ni-Co系合金、42アロイ等のFe-Ni系合金等の合金を用いることが好ましい。
振動片30の基板32に形成されている励振電極40、リード電極42、およびパッド電極44などの電極膜は、下地層と上層の2層で構成されている。
下地層の構成材料には、基板32に対して密着性を有する材料が挙げられ、具体的には、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、タングステン(W)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)等やこれらの金属元素の1種又は2種以上の混合物又は合金が用いられる。
一方、上層の構成材料には、電気伝導性が特に高い材料が挙げられ、具体的には、金(Au)、白金(Pt)、および銀(Ag)のような貴金属元素やこれらの貴金属元素の1種又は2種以上を含む混合物又は合金が用いられる。
下地層の構成材料には、基板32に対して密着性を有する材料が挙げられ、具体的には、クロム(Cr)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)、タングステン(W)、銀(Ag)、アルミニウム(Al)等やこれらの金属元素の1種又は2種以上の混合物又は合金が用いられる。
一方、上層の構成材料には、電気伝導性が特に高い材料が挙げられ、具体的には、金(Au)、白金(Pt)、および銀(Ag)のような貴金属元素やこれらの貴金属元素の1種又は2種以上を含む混合物又は合金が用いられる。
次に、振動片30や励振電極40との位置関係についても、平面視で、振動片30の第1側面34aの端部と第2側面34bの端部とのZ軸方向の間隔をL1、第1突出部118aの第2突出部118bと対向する側の端部と第2突出部118bの第1突出部118aと対向する側の端部とのZ軸方向の間隔をL2、電極膜である振動片30の第1面32a上に形成されている励振電極40の第1側面34a側の端部と第2側面34b側の端部とのZ軸方向の間隔をL3、としたとき、L1>L2>L3、の関係を満たしている。
各寸法の関係において、L1>L2とすることで、振動片30に衝撃が加わった時に、第1突出部118aおよび第2突出部118bが振動片30の自由端部を支えることができるため、衝撃により振動片30の自由端部が大きく変位することで生じる振動片30の破損する可能性を低減することができる。また、L2>L3とすることで、振動片30に衝撃が加わった時に、第1突出部118aおよび第2突出部118bと励振電極40を構成する電極膜とが接触して、励振電極40を傷付ける可能性が低減できるので、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。また、上記のように振動片30、励振電極40、第1突出部118a、および第2突出部118bが配置されているため、例えば、振動片30の直列等価抵抗を低減させるために励振電極40を第4側面34dの方向に延在させても、励振電極40は第1突出部118aおよび第2突出部118bと接触する可能性が低減できる。このため、振動片30に衝撃が加わった時に、第1突出部118aおよび第2突出部118bが励振電極40を構成する電極膜と接触して、励振電極40を傷付ける可能性が低減できるので、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。
次に、側壁114で囲まれた領域に配置された第1突出部118aおよび第2突出部118bの位置を詳細に述べる。
第1突出部118aは、側壁114の第1側壁部36aと第3側壁部36cとが接続されている領域から振動片30の第3側面34c方向に向かって配置されており、第2突出部118bは、側壁114の第2側壁部36bと第3側壁部36cとが接続されている領域から振動片30の第3側面34c方向に向かって配置されている。
第1突出部118aは、側壁114の第1側壁部36aと第3側壁部36cとが接続されている領域から振動片30の第3側面34c方向に向かって配置されており、第2突出部118bは、側壁114の第2側壁部36bと第3側壁部36cとが接続されている領域から振動片30の第3側面34c方向に向かって配置されている。
このような配置とすることで、第1突出部118aおよび第2突出部118bが、容器110の第3側壁部36cから振動片30の第3側面34c方向に向かって配置されているので、振動片30と重なる部分を振動片30の自由端部と固定端部とを結ぶ方向に沿って長くすることができる。そのため、振動片30に衝撃が加わった時に、変位の大きい振動片30の自由端部側をより長い範囲で支えることができるので、衝撃により振動片30の自由端部が大きく変位することで生じる振動片30の破損する可能性をより低減することができる。また、第1突出部118aは、側壁114の第1側壁部36aと第3側壁部36cとが接続されている領域に配置されており、第2突出部118bは、側壁114の第2側壁部36bと第3側壁部36cとが接続されている領域に配置されているため、容器110の側壁114の、第1側壁部36aと第3側壁部36cとの接続部および第2側壁部36bと第3側壁部36cとの接続部において、容器110の外周からの距離が大きく取れるため、容器110の強度を大きくする効果も得られる。
<第5実施形態>
本発明の第5実施形態に係る電子デバイスとしての発振器101aについて、図15と図16を参照して説明する。
図15は、本発明の第5実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図16は、図15中のB1-B1線の断面図である。
本発明の第5実施形態に係る電子デバイスとしての発振器101aについて、図15と図16を参照して説明する。
図15は、本発明の第5実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図16は、図15中のB1-B1線の断面図である。
第5実施形態に係る発振器101aは、第4実施形態で説明した発振器101とは、第1突出部119aおよび第2突出部119bの上面の傾斜する方向が異なり、第1突出部119aおよび第2突出部119bには互いに対向する側に向かって振動片30の第1面32aとの距離が単調に長くなる傾斜面が形成されている。
その他の構成等は、第4実施形態で上述した発振器101と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器101aについて説明する。
その他の構成等は、第4実施形態で上述した発振器101と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器101aについて説明する。
発振器101aは、図15と図16に示すように、容器110aと、蓋部材16と、容器110aと蓋部材16により構成されたキャビティーに収容されている振動片30および電子部品としてのICチップ60と、を含み構成されている。
容器110aは、底板12となる第1基板20と、側壁114aとなる中央部が除去された枠状の第2基板122a、および第1側壁部36aa、第2側壁部36baを備えた第3基板24と、を積層して形成されている。
容器110aは、底板12となる第1基板20と、側壁114aとなる中央部が除去された枠状の第2基板122a、および第1側壁部36aa、第2側壁部36baを備えた第3基板24と、を積層して形成されている。
容器110aは、第1基板20(底板12)の上面に、第2基板122aと一体化している第1突出部119aおよび第2突出部119bが配置されている。第1突出部119aは、側壁114aの第1側壁部36aa側から対向する第2突出部119b側に向かって第1突出部119aの上面が傾斜しており、振動片30の第1面32aとの距離が単調に長くなる傾斜面が形成されている。第2突出部119bは、第2側壁部36ba側から対向する第1突出部119a側に向かって第2突出部119bの上面が傾斜しており、振動片30の第1面32aとの距離が単調に長くなる傾斜面が形成されている。
このような構成とすることで、衝撃により振動片30の自由端部が大きく変位した場合に、振動片30の自由端部の側面側を第1突出部119aおよび第2突出部119bで支えることができるので、衝撃による振動片30の破損する可能性をより低減することができる。また、傾斜を有しているため、励振電極40を傷付ける可能性が低減し、基準周波数の変化や経年変化特性の劣化を低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、安定な発振特性を有する発振器101aを得ることができる。
<第6実施形態>
本発明の第6実施形態に係る電子デバイスとしての発振器101bについて、図17と図18を参照して説明する。
図17は、本発明の第6実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図18は、図17中のC1-C1線の断面図である。
本発明の第6実施形態に係る電子デバイスとしての発振器101bについて、図17と図18を参照して説明する。
図17は、本発明の第6実施形態に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図18は、図17中のC1-C1線の断面図である。
第6実施形態に係る発振器101bは、第4実施形態で説明した発振器101とは、容器110に載置されている振動片30bの形状が異なる。
その他の構成等は、第4実施形態で上述した発振器101と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器101bについて説明する。
その他の構成等は、第4実施形態で上述した発振器101と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器101bについて説明する。
発振器101bは、図17と図18に示すように、容器110に載置されている振動片30bの形状が異なっている。振動片30bは、第1面32abおよび第2面32bbに第1面32abの法線方向に第1の厚さを持つ第1領域70と、第1領域70の外周に第1面32abの法線方向に第1領域70よりも薄い第2の厚さを有する第2領域72を有している。つまり、振動片30bの形状は、中央部の板厚が厚い第1領域70を有する、一般的に、メサ型構造と言われる形状である。メサ型構造の振動片30bは、振動エネルギーを第1領域70に閉じ込めることができるので、振動エネルギーが振動片30bの固定端部を介して容器110へ漏洩する振動漏れを低減することができ、高いQ値を有することができる。
振動片30bと第1突出部118aおよび第2突出部118bとの位置関係は、第1突出部118aの第2突出部118bと対向する側の端部と第2突出部118bの第1突出部118aと対向する側の端部とのZ軸方向の間隔をL2、振動片30bの第1領域70の第1側面34ab側の端部と第2側面34bb側の端部とのZ軸方向の間隔をL4、振動片30bの第4側面34dbの端部と第1領域70の第4側面34db側の端部との間隔をW1、振動片30bの第4側面34dbの端部と容器110の第1突出部118aの第3側面34cb側の端部とのX軸方向の間隔と、振動片30bの第4側面34dbの端部と容器110の第2突出部118bの第3側面34cb側の端部とのX軸方向の間隔のうち、長い方の間隔をW2、として、L2>L4、W1>W2、の関係を満たしている。
第1領域70を有するメサ型構造の振動片30bの各寸法の関係において、L2>L4およびW1>W2の関係とすることで、第1突出部118aおよび第2突出部118bと振動片30bの第1領域70とが接触することによって、振動片30bの第1領域70が破損する可能性を低減することができる。よって、耐衝撃性に優れ、高いQ値を有し安定に発振する発振器101bを得ることができる。
次に、本発明の第4実施形態ないし第6実施形態に係る電子デバイスの変形例について、説明する。
<変形例4>
本発明の実施形態の変形例4に係る電子デバイスとしての発振器101cについて、図19と図20を参照して説明する。
図19は、本発明の実施形態の変形例4に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図20は、図19中のD1-D1線の断面図である。
<変形例4>
本発明の実施形態の変形例4に係る電子デバイスとしての発振器101cについて、図19と図20を参照して説明する。
図19は、本発明の実施形態の変形例4に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図20は、図19中のD1-D1線の断面図である。
変形例4に係る発振器101cは、第4実施形態で説明した発振器101と比べ、容器110cの構成が異なり、第1基板20cと第2基板122cとの間に、第4基板21が設けられている。
その他の構成等は、第4実施形態で上述した発振器101と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器101cについて説明する。
その他の構成等は、第4実施形態で上述した発振器101と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器101cについて説明する。
発振器101cは、図19と図20に示すように、容器110cの底板12cが第1基板20cと、中央部が除去されている枠状の第4基板21と、の2層で構成されており、ICチップ60が第1基板20cの上面で第4基板21に囲まれている領域に搭載されている。第1突出部118acおよび第2突出部118bcは、第2基板122cと一体化しており、第4基板21の上面に配置されている。第2基板122cの上面に第3基板24を配置することで側壁114cを形成し、振動片30を収容するキャビティー50cを構成している。ICチップ60は、第4基板21の上面に形成されている接続端子54cとボンディングワイヤー66を介して、電気的に接続されている。
このような構成とすることで、ICチップ60と振動片30との間隙を広くすることができるため、ICチップ60に接続されているボンディングワイヤー66と振動片30との接触を低減することができ、耐衝撃性に優れ、高い信頼性を有する発振器101cを得ることができる。
<変形例5>
本発明の実施形態の変形例5に係る電子デバイスとしての発振器101dについて、図21と図22を参照して説明する。
図21は、本発明の実施形態の変形例5に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図22は、図21中のE1-E1線の断面図である。
本発明の実施形態の変形例5に係る電子デバイスとしての発振器101dについて、図21と図22を参照して説明する。
図21は、本発明の実施形態の変形例5に係る発振器の構造を示す概略平面図である。図22は、図21中のE1-E1線の断面図である。
変形例5に係る発振器101dは、第4実施形態で説明した発振器101と比べ、容器110dの構成が異なり、第1基板20cと第2基板122dとの間に、第4基板21が設けられ、側壁114dを構成する第2基板122dと第3基板24とが、平面視で、重ならない領域が多い。
その他の構成等は、第4実施形態で上述した発振器101と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器101dについて説明する。
その他の構成等は、第4実施形態で上述した発振器101と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、発振器101dについて説明する。
発振器101dは、図21と図22に示すように、容器110dの底板12cが第1基板20cと、中央部が除去されている枠状の第4基板21と、の2層で構成されており、第1突出部118adおよび第2突出部118bdが第2基板122dと一体化し、第4基板21の上面に配置されている。第2基板122dは、振動片30の長手方向(X軸方向)と交差する方向(Z軸方向)の枠の幅寸法(Z軸方向の長さ)と、第1突出部118adおよび第2突出部118bdが配置されている側の枠の幅寸法(Z軸方向の長さ)と、が第3基板24に比べ長い。そのため、第2基板122dと第3基板24とが、平面視で、重ならない領域が多い。
このような構成とすることで、側壁114dの枠の幅寸法を厚くすることができるため、容器110dの機械的強度を向上することができ、耐衝撃性に優れ、より高い信頼性を有する発振器101dを得ることができる。
<変形例6>
本発明の実施形態の変形例6に係る電子デバイスとしての振動子2について、図23と図24を参照して説明する。
図23は、本発明の実施形態の変形例6に係る振動子の構造を示す概略平面図である。図24は、図23中のF1-F1線の断面図である。
本発明の実施形態の変形例6に係る電子デバイスとしての振動子2について、図23と図24を参照して説明する。
図23は、本発明の実施形態の変形例6に係る振動子の構造を示す概略平面図である。図24は、図23中のF1-F1線の断面図である。
変形例6に係る振動子2は、第4実施形態で説明した発振器101と比べ、容器110eの構成が異なり、電子部品(ICチップ)が搭載されていない。
その他の構成等は、第4実施形態で上述した発振器101と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、振動子2について説明する。
その他の構成等は、第4実施形態で上述した発振器101と略同じであるため、同様の構成には同じ符号および符番を付して説明を一部省略し、振動子2について説明する。
振動子2は、図23と図24に示すように、容器110eと、容器110eのキャビティー50eに収容されている振動片30と、を含み構成されている。なお、振動片30を収容するキャビティー50eは、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気または略真空の減圧雰囲気に気密封止されている。容器110eは、底板12eとなる第1基板20eと、側壁114eとなる中央部が除去された枠状の第2基板122eおよび第3基板24と、を積層して形成されている。第1突出部118aeおよび第2突出部118beは、側壁114eを構成する第2基板122eと一体化して形成されており、第1基板20e(底板12e)の上面に配置されている。また、底板12e、側壁114eで囲まれた領域、および封止部材26により接合された蓋部材16によって、振動片30を収容する収容空間であるキャビティー50eが構成されている。
このような構成とすることで、第2基板122eの板厚(Y軸方向の長さ)を薄くすることができるため、容器110eの薄型化が図れ、薄型で耐衝撃性に優れ、高い信頼性を有する振動子2を得ることができる。
[電子機器]
次いで、本発明の電子デバイスを備える電子機器(本発明の電子機器)について、図25~図27を参照し、第1実施形態に係る発振器1を備えた例を用いて詳細に説明する。
図25は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型(又はノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1000を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、基準クロック等として機能する電子デバイスとしての発振器1が内蔵されている。
次いで、本発明の電子デバイスを備える電子機器(本発明の電子機器)について、図25~図27を参照し、第1実施形態に係る発振器1を備えた例を用いて詳細に説明する。
図25は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したモバイル型(又はノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1000を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、基準クロック等として機能する電子デバイスとしての発振器1が内蔵されている。
図26は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1000が配置されている。このような携帯電話機1200には、リファレンス信号源等として機能する電子デバイスとしての発振器1が内蔵されている。
図27は、本発明の電子デバイスを備える電子機器を適用したディジタルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
ディジタルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1000が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1000は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCD等を含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部1000に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このディジタルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなディジタルカメラ1300には、時刻源等として機能する電子デバイスとしての発振器1が内蔵されている。
なお、本発明の電子デバイスを備える電子機器は、図25のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)1100、図26の携帯電話機1200、図27のディジタルカメラ1300の他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター、ルーターやスイッチなどのストレージエリアネットワーク機器、ローカルエリアネットワーク機器、移動体端末基地局用機器、テレビ、ビデオカメラ、ビデオレコーダー、カーナビゲーション装置、リアルタイムクロック装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、ヘッドマウントディスプレイ、モーショントレース、モーショントラッキング、モーションコントローラー、PDR(歩行者位置方位計測)等に適用することができる。
[移動体]
次に、本発明の電子デバイスを備える移動体(本発明の移動体)について説明する。
図28は、本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車1500には、基準クロックやリファレンス信号源等として機能する電子デバイスとしての発振器1が搭載されている。発振器1は、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロック・ブレーキ・システム(ABS:Antilock Brake System)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ブレーキシステム、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
次に、本発明の電子デバイスを備える移動体(本発明の移動体)について説明する。
図28は、本発明の移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車1500には、基準クロックやリファレンス信号源等として機能する電子デバイスとしての発振器1が搭載されている。発振器1は、キーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロック・ブレーキ・システム(ABS:Antilock Brake System)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ブレーキシステム、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
また、本発明においては、上述した実施形態に任意の構成物が付加されていてもよく、各実施形態が適宜組み合わされていてもよい。
また、本発明の電子デバイスは、上記実施形態および変形例において説明した、発振器1,1a,1b,1c,1d,101,101a,101b,101c、および101dや、振動子1e,2の他、いかなる電子デバイスであってもよい。具体的には、加速度センサーおよびジャイロセンサー等の慣性センサー、および傾斜センサー等の力センサー素子、発光素子、受光素子、圧電素子、およびMEMS素子等が挙げられる。
また、本発明においては、上述した実施形態に任意の構成物が付加されていてもよく、各実施形態が適宜組み合わされていてもよい。
また、本発明の電子デバイスは、上記実施形態および変形例において説明した、発振器1,1a,1b,1c,1d,101,101a,101b,101c、および101dや、振動子1e,2の他、いかなる電子デバイスであってもよい。具体的には、加速度センサーおよびジャイロセンサー等の慣性センサー、および傾斜センサー等の力センサー素子、発光素子、受光素子、圧電素子、およびMEMS素子等が挙げられる。
1,1a,1b,1c,1d,101,101a,101b,101c,101d…発振器、1e,2…振動子、10…容器、12…底板、14…側壁、16…蓋部材、18a…第1突出部、18b…第2突出部、19…第3突出部、20…第1基板、21…第4基板、22…第2基板、24…第3基板、26…封止部材、28…外部端子、30…振動片、32…基板、32a…第1面、32b…第2面、34a…第1側面、34b…第2側面、34c…第3側面、34d…第4側面、36a…第1側壁部、36b…第2側壁部、36c…第3側壁部、40…励振電極、42…リード電極、44…パッド電極、50…キャビティー、52,54…接続端子、60…ICチップ、62,64…接続部材、66…ボンディングワイヤー、70…第1領域、72…第2領域、1100…パーソナルコンピューター、1200…携帯電話機、1300…ディジタルカメラ、1500…自動車。
Claims (11)
- 底板、前記底板に配置されている第1突出部および第2突出部を含む容器と、
前記容器に収納されている振動片と、を含み、
前記振動片は、第1面、第2面、前記第1面と前記第2面とを接続している側面を含み、
前記側面は、
向かい合って配置されている第1側面および第2側面と、
向かい合って配置され、前記第1側面および前記第2側面と交差する方向に延在している第3側面および第4側面と、を含み、
前記第1面は、電極膜が設けられ、
前記振動片は、
前記第1突出部および前記第2突出部と前記第1面とが間隙を有して向かい合うように、前記容器と前記接続部材を介して前記第1面上の前記第3側面側が載置され、
前記第1突出部および前記第2突出部は、
平面視で、前記第1面の前記第4側面側の一部が重なるとともに、前記第1側面と前記第2側面とが並んでいる方向に沿って並んで配置され、
平面視で、
前記振動片の前記第1側面の端部と前記第2側面の端部との間隔をL1、
前記第1突出部の前記第2突出部側の端部と前記第2突出部の前記第1突出部側の端部との間隔をL2、
前記電極膜の前記第1側面側の端部と前記第2側面側の端部との間隔をL3としたとき、
L1>L2>L3、
の関係を満たしていることを特徴とする電子デバイス。 - 前記容器は、平面視で、
前記第1側面に沿った方向に配置されている第1側壁部と、
前記第2側面に沿った方向に配置されている第2側壁部と、
前記第4側面に沿った方向に配置されている第3側壁部と、を含み、
前記第1突出部は、前記第1側壁部と前記第3側壁部とが接続されている領域から前記第3側面方向に突出し、
前記第2突出部は、前記第2側壁部と前記第3側壁部とが接続されている領域から前記第3側面方向に突出していることを特徴とする請求項1に記載の電子デバイス。 - 前記底板に配置されている他の突出部を含み、
前記他の突出部は、平面視で、前記第4側面と一部が重なっているとともに前記電極膜と重なっていないことを特徴とする請求項1又は2に記載の電子デバイス。 - 前記振動片は、
前記第1面の垂線方向に沿った第1の厚さを有する第1領域と、
前記第1領域の外周に一体的に設けられ、前記第1領域よりも前記垂線方向に沿った厚さが薄い第2の厚さを有する第2領域と、を含み、
前記第1領域の前記第1側面側の端部と前記第2側面側の端部との間隔をL4、
前記第4側面の端部と前記第1領域の前記第4側面側の端部との間隔をW1、
前記第4側面の端部と前記第1突出部の前記第3側面側の端部との間隔と、前記第4側面の端部と前記第2突出部の前記第3側面側の端部との間隔のうち、長い方の間隔をW2としたとき、
L2>L4、W1>W2、
の関係を満たしていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子デバイス。 - 前記振動片は、
前記第1面の垂線方向に沿った第1の厚さを有する第1領域と、
前記第1領域の外周に一体的に設けられ、前記第1領域よりも前記垂線方向に沿った厚さが薄い第2の厚さを有する第2領域と、を含み、
前記第1領域の前記第1側面側の端部と前記第2側面側の端部との間隔をL4、
前記第4側面の端部と前記第1領域の前記第4側面側の端部との間隔をW1、
前記第4側面の端部と前記第1突出部の前記第3側面側の端部との間隔と、前記第4側面の端部と前記第2突出部の前記第3側面側の端部との間隔のうち、長い方の間隔をW2としたとき、
L2>L4、W1>W2、
の関係を満たしていることを特徴とする請求項3に記載の電子デバイス。 - 前記容器に、電子部品が配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の電子デバイス。
- 前記容器に、電子部品が配置されていることを特徴とする請求項3に記載の電子デバイス。
- 前記容器に、電子部品が配置されていることを特徴とする請求項4に記載の電子デバイス。
- 底板、前記底板に配置されている搭載部および突出部を含む容器と、
前記容器に収納されている振動片と、を含み、
前記振動片は、第1面、第2面、前記第1面と前記第2面とを接続している側面を含み、
前記側面は、
向かい合って配置されている第1側面および第2側面と、
向かい合って配置され、前記第1側面および前記第2側面と交差する方向に延在している第3側面および第4側面と、を含み
前記振動片は、
前記突出部と前記第1面とが間隙を有して向かい合うように、前記搭載部に接続部材を介して前記第3側面側が載置され、
前記突出部は、平面視で、前記第4側面側の前記第1面と少なくとも一部が重なるように配置され、
前記搭載部の前記接続部材が配置されている面を延長した第1仮想面と、前記突出部の前記振動片と向かい合う面を延長した第2仮想面と、が90度よりも大きく180度よりも小さい角度で交差していることを特徴とする電子デバイス。 - 請求項1又は2に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする電子機器。
- 請求項1又は2に記載の電子デバイスを備えていることを特徴とする移動体。
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