JP2001102904A - 水晶振動子 - Google Patents
水晶振動子Info
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- JP2001102904A JP2001102904A JP2000315091A JP2000315091A JP2001102904A JP 2001102904 A JP2001102904 A JP 2001102904A JP 2000315091 A JP2000315091 A JP 2000315091A JP 2000315091 A JP2000315091 A JP 2000315091A JP 2001102904 A JP2001102904 A JP 2001102904A
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- crystal resonator
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- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外部からのガスやゴミが水晶発振片の平面電
極に吸着することを防止し、精度・信頼性の向上を図
る。 【解決手段】 電極を形成する平面電極２と側面電極３
のうち、平面電極２上に絶縁膜４を形成した水晶発振片
１を用いる。この水晶発振片１は、ハンダまたは金属ペ
ーストを接着剤としてプラグに固定され、プラグにケー
スがかぶせられて真空封止されて、水晶振動子が構成さ
れる。
極に吸着することを防止し、精度・信頼性の向上を図
る。 【解決手段】 電極を形成する平面電極２と側面電極３
のうち、平面電極２上に絶縁膜４を形成した水晶発振片
１を用いる。この水晶発振片１は、ハンダまたは金属ペ
ーストを接着剤としてプラグに固定され、プラグにケー
スがかぶせられて真空封止されて、水晶振動子が構成さ
れる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水晶振動子に関す
るものである。
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の水晶発振片の一例を図６を用いて
説明する。図６は音叉型水晶発振片の振動部の断面図で
あるが、水晶板平面上に表面が露出するように設けられ
た金属膜から成る平面電極２と、水晶板の側面上に表面
が露出するように設けられた側面電極３により水晶発振
片１を発振させる構造をとっている。さらに、この水晶
発振片１を図７に示したプラグ５へ結合したのちケース
６をかぶせ、水晶振動子７となる。
説明する。図６は音叉型水晶発振片の振動部の断面図で
あるが、水晶板平面上に表面が露出するように設けられ
た金属膜から成る平面電極２と、水晶板の側面上に表面
が露出するように設けられた側面電極３により水晶発振
片１を発振させる構造をとっている。さらに、この水晶
発振片１を図７に示したプラグ５へ結合したのちケース
６をかぶせ、水晶振動子７となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、前記プラグ及びケースから放出されるガスが
表面が露出された平面電極上へ吸着し、その結果として
発振周波数のシフトやクリスタルインピーダンス（以下
ＣＩと略称す）の増加等の特性劣化を招いてしまう。
技術では、前記プラグ及びケースから放出されるガスが
表面が露出された平面電極上へ吸着し、その結果として
発振周波数のシフトやクリスタルインピーダンス（以下
ＣＩと略称す）の増加等の特性劣化を招いてしまう。
【０００４】さらに、前記プラグやケースから発せられ
るゴミ及び製造工程中に発せられるゴミが平面電極と側
面電極の間に付着し、その結果電極間が短絡して発振停
止を招くことになる。
るゴミ及び製造工程中に発せられるゴミが平面電極と側
面電極の間に付着し、その結果電極間が短絡して発振停
止を招くことになる。
【０００５】近年、水晶振動子はコンピュータ等の情報
機器やポケツトベル等の通信機器のクロック源として使
用されており、高精度・高信頼性の要求がますます強く
なってきている。その中で、前述した発振周波数のシフ
トやＣＩの増加等の特性劣化及び発振停止は致命的欠陥
となっていた。特に発振停止は、水晶振動子を使用して
いる製品の機能までも全面的に停止してしまう重大欠陥
であり、その解決方法が待ち望まれていた。
機器やポケツトベル等の通信機器のクロック源として使
用されており、高精度・高信頼性の要求がますます強く
なってきている。その中で、前述した発振周波数のシフ
トやＣＩの増加等の特性劣化及び発振停止は致命的欠陥
となっていた。特に発振停止は、水晶振動子を使用して
いる製品の機能までも全面的に停止してしまう重大欠陥
であり、その解決方法が待ち望まれていた。
【０００６】本発明は以上の課題を解決するものであ
り、その目的とするところは、水晶発振片電極の少なく
とも平面電極上に絶縁膜を堆積させることにより、外部
からガスが電極膜へ吸着するのを防止し、さらに、外部
からのゴミが電極間へ付着しても電極間の短絡を防止す
ることにより、高精度・高信頼性の水晶振動子を提供す
ることにある。
り、その目的とするところは、水晶発振片電極の少なく
とも平面電極上に絶縁膜を堆積させることにより、外部
からガスが電極膜へ吸着するのを防止し、さらに、外部
からのゴミが電極間へ付着しても電極間の短絡を防止す
ることにより、高精度・高信頼性の水晶振動子を提供す
ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、主面とこの主
面に隣り合う側面とを有する水晶板と、前記主面に表面
が露出するように形成された金属膜からなる第一電極
と、前記側面に表面が露出するように形成された金属膜
からなる第二電極を有する水晶発振片が、ハンダまたは
金属ペーストを接着剤としてプラグに固定され、前記プ
ラグにケースをかぶせて真空封止されてなる水晶振動子
において、少なくとも前記第一電極の前記表面を覆う絶
縁膜が設けられたことを特徴とするものである。
面に隣り合う側面とを有する水晶板と、前記主面に表面
が露出するように形成された金属膜からなる第一電極
と、前記側面に表面が露出するように形成された金属膜
からなる第二電極を有する水晶発振片が、ハンダまたは
金属ペーストを接着剤としてプラグに固定され、前記プ
ラグにケースをかぶせて真空封止されてなる水晶振動子
において、少なくとも前記第一電極の前記表面を覆う絶
縁膜が設けられたことを特徴とするものである。
【０００８】また、本発明は、主面とこの主面に隣り合
う側面とを有する水晶板と、前記主面に表面が露出する
ように形成された金属膜からなる第一電極と、前記側面
と前記主面の一部とに表面が露出するように形成された
金属膜からなる第二電極を有する水晶発振片が、ハンダ
または金属ペーストを接着剤としてプラグに固定され、
前記プラグにケースをかぶせて真空封止されてなる水晶
振動子において、少なくとも前記第一電極の前記表面お
よび前記第二電極のうち前記主面の一部に形成された部
分の前記表面を覆う絶縁膜が設けられたことを特徴とす
るものである。
う側面とを有する水晶板と、前記主面に表面が露出する
ように形成された金属膜からなる第一電極と、前記側面
と前記主面の一部とに表面が露出するように形成された
金属膜からなる第二電極を有する水晶発振片が、ハンダ
または金属ペーストを接着剤としてプラグに固定され、
前記プラグにケースをかぶせて真空封止されてなる水晶
振動子において、少なくとも前記第一電極の前記表面お
よび前記第二電極のうち前記主面の一部に形成された部
分の前記表面を覆う絶縁膜が設けられたことを特徴とす
るものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の水晶振動子に用いられる
水晶発振片の実施の形態の一例を図１により説明する。
図１は音叉型水晶発振片の振動部の断面図であるが、そ
の電極は、水晶板平面上に設けられた金属膜からなる平
面電極２と水晶板の側面上に設けられた金属膜からなる
側面電極３から構成されている。さらに、絶縁膜４をこ
の平面電極２の上に堆積させ、外部からのガスやゴミの
吸着を防止する構造になっている。
水晶発振片の実施の形態の一例を図１により説明する。
図１は音叉型水晶発振片の振動部の断面図であるが、そ
の電極は、水晶板平面上に設けられた金属膜からなる平
面電極２と水晶板の側面上に設けられた金属膜からなる
側面電極３から構成されている。さらに、絶縁膜４をこ
の平面電極２の上に堆積させ、外部からのガスやゴミの
吸着を防止する構造になっている。
【００１０】ここに用いられる金属膜はＡｕ、Ａｇ、Ｃ
ｒ等であり、真空蒸着やスパツタリング、プラズマＣＶ
Ｄ等の乾式膜付け法や電界メッキ、無電界メヅキ等の湿
式膜付け法により形成する。また、平面電極上に堆積さ
せる絶縁膜はＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 等の酸化膜やＳｉ3 Ｎ
4 、ＴｉＮ等の窒化膜等であり、金属膜と同様に前述の
乾式あるいは湿式膜付け法により形成する。
ｒ等であり、真空蒸着やスパツタリング、プラズマＣＶ
Ｄ等の乾式膜付け法や電界メッキ、無電界メヅキ等の湿
式膜付け法により形成する。また、平面電極上に堆積さ
せる絶縁膜はＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 等の酸化膜やＳｉ3 Ｎ
4 、ＴｉＮ等の窒化膜等であり、金属膜と同様に前述の
乾式あるいは湿式膜付け法により形成する。
【００１１】図１に示した実施の形態では、平面電極上
にのみ絶縁膜４を堆積させているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、図２に示したように水晶発振片
の平面全体に絶縁膜４を堆積しても良いし、図３に示し
たように平面電極２及び側面電極３の両方に絶縁膜４を
堆積させても同様な効果を得ることができる。なお、側
面電極３の面積は平面電極２の面積より極めて小さいた
め、少なくとも平面電極２上に絶縁膜４が堆積していれ
ば前述の効果を得ることができる。
にのみ絶縁膜４を堆積させているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、図２に示したように水晶発振片
の平面全体に絶縁膜４を堆積しても良いし、図３に示し
たように平面電極２及び側面電極３の両方に絶縁膜４を
堆積させても同様な効果を得ることができる。なお、側
面電極３の面積は平面電極２の面積より極めて小さいた
め、少なくとも平面電極２上に絶縁膜４が堆積していれ
ば前述の効果を得ることができる。
【００１２】また、本発明は平面電極の形状に限定され
るものでもなく、例えば図１に示した電極形状と異なる
図４に示した様な電極形状であってもかまわない。図４
の電極は、水晶板の平面には、平面電極２のほかに、平
面電極３ａが設けられている。平面電極３ａは、側面電
極３と導通するように形成され、側面電極３と一体化さ
れている。したがって、側面電極３が平面の一部にも形
成されている電極形状となっている。
るものでもなく、例えば図１に示した電極形状と異なる
図４に示した様な電極形状であってもかまわない。図４
の電極は、水晶板の平面には、平面電極２のほかに、平
面電極３ａが設けられている。平面電極３ａは、側面電
極３と導通するように形成され、側面電極３と一体化さ
れている。したがって、側面電極３が平面の一部にも形
成されている電極形状となっている。
【００１３】水晶発振片を水晶振動子へ組み込む場合、
水晶発振片をプラグへ結合し、さらにそれへ真空中にお
いて、ケースをかぶせなければならない。水晶発振片と
プラグとの結合はハンダやＡｇ等の金属ペーストが用い
られ、プラグとケースとの結合にも同様な材料が用いら
れる。近年、表面実装用としてセラミックを用いたプラ
グやケースが用いられているが、水晶発振片との結合は
同じくハンダや金属ペースト等の接着剤が使用される。
このプラグやケース、接着剤から放出されるガスが水晶
発振片の電極膜へ吸着すると水晶発振片の重量が増加す
るため発振周波数がシフトしたり、ＣＩが増加してしま
う。従来の電極膜は金属膜から成っておりガスの吸着が
発生し易かったのであるが、本発明者は絶縁膜のガス吸
着量が金属膜のそれと比較して極めて低いことを見出し
た。表１に本発明の実施例（試料１〜３）と比較例（試
料４〜６）の比較試験結果を示す。試験は１００℃の温
度中において１０００時間放置した時の発振周波数の変
化量（ΔＴｏ）及びＣＩの変化量（ΔＣＩ）を調査し
た。
水晶発振片をプラグへ結合し、さらにそれへ真空中にお
いて、ケースをかぶせなければならない。水晶発振片と
プラグとの結合はハンダやＡｇ等の金属ペーストが用い
られ、プラグとケースとの結合にも同様な材料が用いら
れる。近年、表面実装用としてセラミックを用いたプラ
グやケースが用いられているが、水晶発振片との結合は
同じくハンダや金属ペースト等の接着剤が使用される。
このプラグやケース、接着剤から放出されるガスが水晶
発振片の電極膜へ吸着すると水晶発振片の重量が増加す
るため発振周波数がシフトしたり、ＣＩが増加してしま
う。従来の電極膜は金属膜から成っておりガスの吸着が
発生し易かったのであるが、本発明者は絶縁膜のガス吸
着量が金属膜のそれと比較して極めて低いことを見出し
た。表１に本発明の実施例（試料１〜３）と比較例（試
料４〜６）の比較試験結果を示す。試験は１００℃の温
度中において１０００時間放置した時の発振周波数の変
化量（ΔＴｏ）及びＣＩの変化量（ΔＣＩ）を調査し
た。
【表１】 表１から明らかな様に、本発明による水晶発振片（試料
１〜３）は、発振周波数やＣＩの変化がほとんどなく比
較例（試料４〜６）と比較しても精度が大巾に向上して
いることがわかる。
１〜３）は、発振周波数やＣＩの変化がほとんどなく比
較例（試料４〜６）と比較しても精度が大巾に向上して
いることがわかる。
【００１４】さらに、絶縁膜を平面電極上へ堆積させた
ので平面電極と側面電極間にゴミが付着しても、電極間
が短絡して発振停止を招くことが皆無となる。特に前述
したプラグやケース接着剤から発せられるゴミや製造工
程中に発せられるゴミをなくすことは極めて困難であつ
たが、絶縁膜を平面電極上に堆積することによりこの間
題を容易に解決することができた。
ので平面電極と側面電極間にゴミが付着しても、電極間
が短絡して発振停止を招くことが皆無となる。特に前述
したプラグやケース接着剤から発せられるゴミや製造工
程中に発せられるゴミをなくすことは極めて困難であつ
たが、絶縁膜を平面電極上に堆積することによりこの間
題を容易に解決することができた。
【００１５】表１に示した本実施例では、絶縁膜として
酸化膜を用いたが、酸化膜の他に前述した窒化膜やフツ
化膜等の絶縁膜についても表１に示した結果と同様な結
果が得られた。
酸化膜を用いたが、酸化膜の他に前述した窒化膜やフツ
化膜等の絶縁膜についても表１に示した結果と同様な結
果が得られた。
【００１６】なお、本発明の水晶発振片の外形形状は、
実施の形態で説明した外形形状に限定されるものではな
く、あらゆる形状の水晶発振片へ応用できる。例えば、
図５に縦振動子の振動部断面図を示すが、本発明の構成
をとることにより前述の結果を得ることができる。
実施の形態で説明した外形形状に限定されるものではな
く、あらゆる形状の水晶発振片へ応用できる。例えば、
図５に縦振動子の振動部断面図を示すが、本発明の構成
をとることにより前述の結果を得ることができる。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように本発明の水晶振動子に
よれば、電極を構成する平面電極と側面電極の中で少な
くとも平面電極上に絶縁膜を有するので、水晶振動子を
形成するプラグやケース、接着剤から放出するガスが水
晶発振片の平面電極上へ吸着することを防止でき、その
結果として発振周波数の変化やＣＩの増加等の特性劣化
がなく高精度の水晶振動子を得ることができる。さら
に、平面電極と側面電極間のゴミの付着による短絡、す
なわち、発振停止が皆無となり、高信頼性の水晶振動子
を得ることができる。
よれば、電極を構成する平面電極と側面電極の中で少な
くとも平面電極上に絶縁膜を有するので、水晶振動子を
形成するプラグやケース、接着剤から放出するガスが水
晶発振片の平面電極上へ吸着することを防止でき、その
結果として発振周波数の変化やＣＩの増加等の特性劣化
がなく高精度の水晶振動子を得ることができる。さら
に、平面電極と側面電極間のゴミの付着による短絡、す
なわち、発振停止が皆無となり、高信頼性の水晶振動子
を得ることができる。
【図１】本発明の水晶発振片の振動部を示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の水晶発振片の振動部を示す断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の水晶発振片の振動部を示す断面図であ
る。
る。
【図４】本発明の水晶発振片の振動部を示す断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の水晶発振片の振動部を示す断面図であ
る。
る。
【図６】従来の水晶発振片の振動部を示す断面図であ
る。
る。
【図７】従来の水晶振動子を示す図である。
１…水晶発振片 ２，３ａ…平面電極 ３…側面電極 ４…絶縁膜 ５…プラグ ６…ケース ７…水晶振動子
Claims (4)
- 【請求項１】 主面とこの主面に隣り合う側面とを有す
る水晶板と、前記主面に表面が露出するように形成され
た金属膜からなる第一電極と、前記側面に表面が露出す
るように形成された金属膜からなる第二電極を有する水
晶発振片が、ハンダまたは金属ペーストを接着剤として
プラグに固定され、前記プラグにケースをかぶせて真空
封止されてなる水晶振動子において、少なくとも前記第
一電極の前記表面を覆う絶縁膜が設けられたことを特徴
とする水晶振動子。 - 【請求項２】 主面とこの主面に隣り合う側面とを有す
る水晶板と、前記主面に表面が露出するように形成され
た金属膜からなる第一電極と、前記側面と前記主面の一
部とに表面が露出するように形成された金属膜からなる
第二電極を有する水晶発振片が、ハンダまたは金属ペー
ストを接着剤としてプラグに固定され、前記プラグにケ
ースをかぶせて真空封止されてなる水晶振動子におい
て、少なくとも前記第一電極の前記表面および前記第二
電極のうち前記主面の一部に形成された部分の前記表面
を覆う絶縁膜が設けられたことを特徴とする水晶振動
子。 - 【請求項３】 前記絶縁膜が酸化膜であることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の水晶振動子。 - 【請求項４】 前記絶縁膜が窒化膜であることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の水晶振動子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000315091A JP2001102904A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | 水晶振動子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000315091A JP2001102904A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | 水晶振動子 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29166091A Division JPH05129874A (ja) | 1991-11-07 | 1991-11-07 | 水晶発振片 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001102904A true JP2001102904A (ja) | 2001-04-13 |
Family
ID=18794244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000315091A Pending JP2001102904A (ja) | 2000-10-16 | 2000-10-16 | 水晶振動子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001102904A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1333523C (zh) * | 2002-11-22 | 2007-08-22 | 泰艺电子股份有限公司 | 时频元件的制造方法及其制品 |
| JP2010135973A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電デバイスの製造方法 |
| JP2010226609A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Seiko Epson Corp | 振動片および振動子 |
| CN113452335A (zh) * | 2020-03-26 | 2021-09-28 | 中国科学院微电子研究所 | 一种石英晶体谐振器的加工方法及装置 |
-
2000
- 2000-10-16 JP JP2000315091A patent/JP2001102904A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1333523C (zh) * | 2002-11-22 | 2007-08-22 | 泰艺电子股份有限公司 | 时频元件的制造方法及其制品 |
| JP2010135973A (ja) * | 2008-12-03 | 2010-06-17 | Nippon Dempa Kogyo Co Ltd | 圧電デバイスの製造方法 |
| JP2010226609A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Seiko Epson Corp | 振動片および振動子 |
| CN113452335A (zh) * | 2020-03-26 | 2021-09-28 | 中国科学院微电子研究所 | 一种石英晶体谐振器的加工方法及装置 |
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