JP2016105581A - Piezoelectric vibration piece and piezoelectric vibrator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、圧電振動片および圧電振動子に関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric vibrator.
携帯電話や携帯情報端末機器、電波時計等には、時刻源や制御信号のタイミング源、リファレンス信号源等として、例えば水晶を利用した圧電振動子が用いられている。従来、圧電振動子には、圧電振動片が実装用の導電性接着剤によってパッケージに固定された状態で格納される。
例えば特許文献1には、矩形状の圧電振動片がパッケージに片持ち支持された圧電振動子が記載されている。
For example, a piezoelectric vibrator using crystal is used as a time source, a control signal timing source, a reference signal source, and the like in a cellular phone, a portable information terminal device, a radio timepiece, and the like. Conventionally, a piezoelectric vibrator is stored in a piezoelectric vibrator in a state in which the piezoelectric vibrating piece is fixed to a package with a conductive adhesive for mounting.
For example, Patent Document 1 describes a piezoelectric vibrator in which a rectangular piezoelectric vibrating piece is cantilevered by a package.
ところで、特許文献1に記載の圧電振動子は、圧電振動片がその長手方向端部のマウント部においてパッケージに実装されている。このため、圧電振動子に対して衝撃等の外力が作用すると、圧電振動片に大きなモーメントがかかり、マウント部においてパッケージから圧電振動片が剥がれる可能性がある。特に圧電振動片の小型化が進むと、マウント部の面積が縮小するため、マウント部における剥がれがより発生しやすくなる。したがって、従来の圧電振動子および圧電振動片においては、小型化に伴い耐久性が低下するという課題がある。 By the way, in the piezoelectric vibrator described in Patent Document 1, a piezoelectric vibrating piece is mounted on a package at a mount portion at a longitudinal end portion thereof. For this reason, when an external force such as an impact acts on the piezoelectric vibrator, a large moment is applied to the piezoelectric vibrating piece, and the piezoelectric vibrating piece may be peeled off from the package at the mount portion. In particular, when the size of the piezoelectric vibrating piece is reduced, the area of the mount portion is reduced, so that peeling at the mount portion is more likely to occur. Therefore, the conventional piezoelectric vibrator and the piezoelectric vibrating piece have a problem that durability is reduced as the size is reduced.
そこで本発明は、耐久性に優れた小型な圧電振動片および圧電振動子を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a small piezoelectric vibrating piece and a piezoelectric vibrator excellent in durability.
本発明の圧電振動片は、矩形状の圧電板と、前記圧電板の主面に形成された振動部と、前記圧電板を実装する一対のマウント部と、を備え、前記一対のマウント部は、前記圧電板における長手方向の両端部に形成されている、ことを特徴とする。なお、前記圧電板における短手方向の一端部の角部近傍に形成されているとさらに好適である。
本発明によれば、圧電振動片を実装する際に、矩形状の圧電板を、圧電板の短手方向の一端部に形成された一対のマウント部により支持するため、従来構造のように長手方向の一端部において支持する場合と比べて、マウント部を中心とするモーメントが小さくなる。これにより、マウント部にかかる応力が低減するため、圧電振動片の小型化によりマウント部が縮小し、実装時の固定力が減少する場合であっても、マウント部における破損を抑制できる。したがって、耐久性に優れた小型な圧電振動片が得られる。
A piezoelectric vibrating piece according to the present invention includes a rectangular piezoelectric plate, a vibrating portion formed on a main surface of the piezoelectric plate, and a pair of mount portions for mounting the piezoelectric plate, and the pair of mount portions The piezoelectric plate is formed at both ends in the longitudinal direction of the piezoelectric plate. It is more preferable that the piezoelectric plate is formed in the vicinity of a corner portion at one end portion in the lateral direction.
According to the present invention, when the piezoelectric vibrating piece is mounted, the rectangular piezoelectric plate is supported by the pair of mounting portions formed at one end portion in the short direction of the piezoelectric plate, so that it is long like the conventional structure. The moment centered on the mount portion is smaller than in the case of supporting at one end in the direction. Thereby, since the stress applied to the mount portion is reduced, even if the mount portion is reduced by downsizing the piezoelectric vibrating piece and the fixing force at the time of mounting is reduced, breakage in the mount portion can be suppressed. Therefore, a small piezoelectric vibrating piece excellent in durability can be obtained.
上記の圧電振動片において、前記振動部は、少なくとも前記マウント部の周囲において、前記マウント部よりも薄く形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、圧電振動片は、パッケージに実装された状態においてマウント部を中心とするモーメントが発生しても、マウント部に作用する応力を、薄く形成された振動部において緩和できる。したがって、より耐久性に優れた圧電振動片が得られる。
In the above piezoelectric vibrating piece, the vibration part is formed thinner than the mount part at least around the mount part.
According to the present invention, the piezoelectric vibrating piece can relieve the stress acting on the mount portion in the thinly formed vibrating portion even when a moment centered on the mount portion is generated in a state where the piezoelectric vibrating piece is mounted on the package. Therefore, a piezoelectric vibrating piece with higher durability can be obtained.
上記の圧電振動片において、前記圧電板は、ATカット水晶基板により形成され、前記圧電板の長手方向は、前記ATカット水晶基板のZ´軸方向に沿う、ことを特徴とする。
ATカット水晶基板の主振動モードである厚みすべり振動は、X軸方向に大きく変位する振動である。本発明によれば、圧電振動片をX軸方向に直交するZ´軸方向に沿った2点で片持ち支持することで、マウント部は振動部のX軸方向の変位を妨げない。マウント部が振動部の変位を妨げる場合は、振動部やマウント部において不要振動が生じやすく、その結果、所望の振動特性を得ることが困難になるが、上記構成によれば、マウント部の配置方向と振動部の変位方向とが直交関係にあるので、これらの方向が同一方向である場合と比較すると、不要振動の発生を顕著に低減することが可能になる。したがって、振動特性の優れた圧電振動片が得られる。
In the piezoelectric vibrating piece, the piezoelectric plate is formed of an AT-cut quartz substrate, and a longitudinal direction of the piezoelectric plate is along a Z′-axis direction of the AT-cut quartz substrate.
The thickness shear vibration, which is the main vibration mode of the AT-cut quartz substrate, is a vibration that is greatly displaced in the X-axis direction. According to the present invention, the mount part does not hinder the displacement of the vibration part in the X-axis direction by cantilevering the piezoelectric vibration piece at two points along the Z′-axis direction orthogonal to the X-axis direction. When the mount portion prevents the displacement of the vibration portion, unnecessary vibration is likely to occur in the vibration portion and the mount portion, and as a result, it becomes difficult to obtain a desired vibration characteristic. Since the direction and the displacement direction of the vibration part are orthogonal to each other, it is possible to significantly reduce the occurrence of unnecessary vibration compared to the case where these directions are the same direction. Therefore, a piezoelectric vibrating piece having excellent vibration characteristics can be obtained.
上記の圧電振動片において、前記圧電板の長手方向に沿う外形寸法は、前記圧電板の短手方向に沿う外形寸法の1.4倍以下である、ことを特徴とする。
本発明によれば、圧電振動片は、長手方向の外形寸法が、短手方向の外形寸法の1.4倍以下であるため、例えば平面視で正方形状に近い小型なパッケージへの実装に対応することができる。
In the above-described piezoelectric vibrating piece, the outer dimension along the longitudinal direction of the piezoelectric plate is 1.4 times or less of the outer dimension along the short direction of the piezoelectric plate.
According to the present invention, the piezoelectric resonator element has an outer dimension in the longitudinal direction that is not more than 1.4 times the outer dimension in the short direction, so that it can be mounted on a small package close to a square shape in plan view, for example. can do.
上記の圧電振動片において、前記マウント部は、前記圧電板の面方向に沿って前記圧電板から突出している、ことを特徴とする。
本発明によれば、マウント部が圧電板から突出しているため、圧電振動片を実装する際に、例えば導電ペースト等の実装部材が濡れ広がった時に振動部に付着することを抑制できる。これにより圧電振動片の振動特性のばらつきを抑制できる。したがって、振動特性の優れた圧電振動片が得られる。
In the above piezoelectric vibrating piece, the mount portion protrudes from the piezoelectric plate along a surface direction of the piezoelectric plate.
According to the present invention, since the mount portion protrudes from the piezoelectric plate, when mounting the piezoelectric vibrating piece, for example, when a mounting member such as a conductive paste spreads wet, it can be suppressed from adhering to the vibrating portion. Thereby, the dispersion | variation in the vibration characteristic of a piezoelectric vibrating piece can be suppressed. Therefore, a piezoelectric vibrating piece having excellent vibration characteristics can be obtained.
本発明の圧電振動子は、上記の圧電振動片と、前記圧電振動片の前記マウント部が実装されるパッケージと、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、上述した圧電振動片を備えているので、耐久性に優れた小型な圧電振動子が得られる。
A piezoelectric vibrator according to the present invention includes the above-described piezoelectric vibrating piece and a package on which the mount portion of the piezoelectric vibrating piece is mounted.
According to the present invention, since the above-described piezoelectric vibrating piece is provided, a small piezoelectric vibrator having excellent durability can be obtained.
上記の圧電振動子において、前記圧電振動片の前記マウント部と前記パッケージとの間に配置され、前記マウント部を前記パッケージに実装するための実装部材を有し、前記実装部材は、前記マウント部の主面と前記マウント部の側面とに接触している、ことを特徴とする。
本発明によれば、圧電振動片は、実装部材により少なくとも2方向から固定されるので、互いに固着された圧電振動片と実装部材とが剥がれにくくなる。したがって、より耐久性に優れた圧電振動子が得られる。
The piezoelectric vibrator includes a mounting member that is disposed between the mount portion of the piezoelectric vibrating piece and the package, and that mounts the mount portion on the package. The mounting member includes the mount portion. In contact with the main surface and the side surface of the mount portion.
According to the present invention, since the piezoelectric vibrating piece is fixed from at least two directions by the mounting member, the piezoelectric vibrating piece and the mounting member fixed to each other are hardly peeled off. Therefore, a piezoelectric vibrator having higher durability can be obtained.
本発明の圧電振動片によれば、圧電振動片を実装する際に、矩形状の圧電板を、圧電板の短手方向の一端部に形成された一対のマウント部により支持するため、従来構造のように長手方向の一端部において支持する場合と比べて、マウント部を中心とするモーメントが小さくなる。これにより、マウント部にかかる応力が低減するため、圧電振動片の小型化によりマウント部が縮小し、実装時の固定力が減少する場合であっても、マウント部における破損を抑制できる。したがって、耐久性に優れた小型な圧電振動片が得られる。 According to the piezoelectric vibrating piece of the present invention, when mounting the piezoelectric vibrating piece, the rectangular piezoelectric plate is supported by the pair of mounting portions formed at one end portion in the short direction of the piezoelectric plate. Thus, the moment around the mount portion is smaller than in the case of supporting at one end portion in the longitudinal direction. Thereby, since the stress applied to the mount portion is reduced, even if the mount portion is reduced by downsizing the piezoelectric vibrating piece and the fixing force at the time of mounting is reduced, breakage in the mount portion can be suppressed. Therefore, a small piezoelectric vibrating piece excellent in durability can be obtained.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図の構成を説明する際には、XY´Z´座標系を用いる。このXY´Z´座標系における各軸は、後述する水晶の結晶軸と以下の関係を有している。すなわち、X軸が電気軸であり、Z´軸が光学軸であるZ軸に対してX軸周りに35度15分だけ傾いた軸であり、Y´軸がX軸およびZ´軸に直交する軸である。また、X軸方向、Y´軸方向およびZ´軸方向は、図中矢印方向を+方向とし、矢印とは反対の方向を−方向として説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In describing the configuration of each figure, an XY′Z ′ coordinate system is used. Each axis in the XY′Z ′ coordinate system has the following relationship with the crystal axis of crystal described later. That is, the X axis is an electrical axis, the Z ′ axis is an axis inclined by 35 degrees and 15 minutes around the X axis with respect to the Z axis which is an optical axis, and the Y ′ axis is orthogonal to the X axis and the Z ′ axis. It is an axis to do. In the X-axis direction, the Y′-axis direction, and the Z′-axis direction, the arrow direction in the figure is defined as a + direction, and the direction opposite to the arrow is described as a − direction.
[第1実施形態]
最初に、第1実施形態の圧電振動片および圧電振動子について説明する。
図1は、第1実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
図1に示すように、圧電振動片10は、圧電板11と、マウント電極31,32と、励振電極34と、を備える。
圧電板11は、ATカット水晶基板により平面視矩形状に形成されている。ここで、ATカットは、人工水晶の結晶軸である電気軸(X軸)、機械軸(Y軸)および光学軸(Z軸)の3つの結晶軸のうち、Z軸に対してX軸周りに35度15分だけ傾いた方向(Z´軸方向)に切り出す加工手法である。ATカットによって切り出された圧電板11を有する圧電振動片10は、周波数温度特性が安定しており、構造や形状が単純で加工が容易であり、CI値が低いという利点がある。圧電板11は、長手方向がZ´軸方向に沿うように形成され、長手方向(Z´軸方向)における外形寸法が短手方向(X軸方向)における外形寸法の1.4倍以下となっている。また、圧電板11は、Y´軸方向が厚さ方向であり、Y´軸方向の両面に主面11A,11Bを有している。
[First Embodiment]
First, the piezoelectric vibrating piece and the piezoelectric vibrator of the first embodiment will be described.
FIG. 1 is a plan view of the piezoelectric vibrating piece according to the first embodiment.
As shown in FIG. 1, the piezoelectric
The
圧電板11には、振動部12と、圧電板11を実装する一対のマウント部21,22と、が形成されている。
振動部12は、平面視長方形状であって、長手方向がZ´軸方向に沿うように形成されている。振動部12には、圧電板11の一方主面11A上に形成された一方の励振電極34Aと、他方主面11B上に形成された他方の励振電極34Bと、が形成されている。一方の励振電極34Aは、振動部12の平面視略中央において、矩形状に形成されている。他方の励振電極34Bは、平面視において一方主面11A上に形成された一方の励振電極34Aと重なるように形成されている。かかる構成によれば、励振電極34A,34Bに電圧を印加することにより、圧電板11をX方向に厚みすべり振動させることが可能になる。
The
The
一対のマウント部21,22は、圧電板11の短手方向(X軸方向)の一端部であって、長手方向(Z´軸方向)の両端部に形成されている。
第1マウント部21は、圧電板11の平面視略中央から見て(−X,+Z´)方向に位置する角部に形成されている。第1マウント部21は、圧電板11の一方主面11A上に形成された一方の第1マウント電極31Aと、他方主面11B上に形成された他方の第1マウント電極31Bと、を有する。一方の第1マウント電極31Aは、平面視矩形状に形成され、一方の励振電極34Aに対して引き回し配線36Aを介して接続されている。他方の第1マウント電極31Bは、平面視において一方の第1マウント電極31Aと重なるように形成されている。
一方の第1マウント電極31Aと、他方の第1マウント電極31Bとは、第1マウント部21の−X方向に面する側面、および+Z´方向に面する側面に形成された第1側面電極37を介して相互に接続されている。
The pair of
The
One
第2マウント部22は、圧電板11の平面視略中央から見て(−X,−Z´)方向に位置する角部に形成されている。第2マウント部22は、圧電板11の一方主面11A上に形成された一方の第2マウント電極32Aと、他方主面11B上に形成された他方の第2マウント電極32Bと、を有する。一方の第2マウント電極32Aは、平面視矩形状に形成されている。他方の第2マウント電極32Bは、平面視において一方の第2マウント電極32Aと重なるように形成されている。他方の第2マウント電極32Bは、他方の励振電極34Bに対して、引き回し配線36Bを介して接続されている。
一方の第2マウント電極32Aと、他方の第2マウント電極32Bとは、第2マウント部22の−X方向に面する側面、および−Z´方向に面する側面に形成された第2側面電極38を介して相互に接続されている。
The
One
次いで、圧電振動片10を備える圧電振動子1について説明する。
図2は、第1実施形態に係る圧電振動子の分解斜視図である。図3は、図1のIII−III線における断面図である。なお、図3では、わかりやすくするために第2マウント電極32の膜厚を誇張して図示している(以下の断面図についても同様)。
図2に示すように、本実施形態の圧電振動子1は、パッケージ5のキャビティCの内部に圧電振動片10を収容したものである。パッケージ5は、ベース基板2とリッド基板3とを重ね合わせて形成されている。
Next, the piezoelectric vibrator 1 including the piezoelectric vibrating
FIG. 2 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator according to the first embodiment. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. In FIG. 3, the film thickness of the
As shown in FIG. 2, the piezoelectric vibrator 1 of the present embodiment is one in which a piezoelectric vibrating
ベース基板2は、矩形板状に形成された底壁部2aと、底壁部2aの周縁部から立設された側壁部2bと、を備えている。底壁部2aおよび側壁部2bは、セラミック材料等により形成されている。
キャビティCの内部における底壁部2aの表面には、一対の内部電極7が形成されている。一対の内部電極7は、所定方向に離間して形成されている。また、キャビティCの外部における底壁部2aの表面には、一対の外部電極(不図示)が形成されている。そして、底壁部2aを厚さ方向に貫通する貫通電極(不図示)により、内部電極7と外部電極とが接続されている。なお、内部電極7と外部電極との接続形態はこれに限定されるものではなく、例えば、セラミックシートの面方向に延出する配線を介して、内部電極7と外部電極とを接続する形態であってもよい。
また、リッド基板3は、セラミック材料等により、矩形板状に形成されている。リッド基板3の周縁部は、ベース基板2の側壁部2bの端面に接着されている。そして、ベース基板2の底壁部2aおよび側壁部2bとリッド基板3とで囲まれた領域に、キャビティCが形成されている。
The
A pair of
The
図3に示すように、キャビティCの内部には、圧電振動片10が収容されている。圧電振動片10は、導電ペースト等の実装部材9を介して、ベース基板2の底壁部2aに実装される。より具体的には、ベース基板2の底壁部2aに形成された一対の内部電極7に対して、圧電振動片10の一対のマウント部21,22が有する第1マウント電極31および第2マウント電極32が実装部材9を介して実装される。これにより、圧電振動片10は、パッケージ5に機械的に保持されると共に、第1マウント電極31および第2マウント電極32と内部電極7とがそれぞれ導通された状態となっている。
As shown in FIG. 3, the piezoelectric vibrating
このように、本実施形態の圧電振動片10は、平面視で矩形状に形成された圧電板11と、圧電板11の主面中央領域に形成された振動部12と、圧電板11を実装する一対のマウント部21、22とを備えており、一対のマウント部21,22は、圧電板11における短手方向の一端部であって、圧電板11における長手方向の両端部に形成されている。
この構成によれば、圧電振動片10を実装する際に、矩形状の圧電板11を、圧電板11の短手方向の一端部に形成された一対のマウント部21,22により支持するため、従来構造のように長手方向の一端部において支持する場合と比べて、マウント部21,22を中心とするモーメントが小さくなる。これにより、マウント部21,22にかかる応力が低減するため、圧電振動片10の小型化によりマウント部21,22が縮小し、実装時の固定力が減少する場合であっても、マウント部21,22における破損を抑制できる。したがって、耐久性に優れた小型な圧電振動片10が得られる。
As described above, the piezoelectric vibrating
According to this configuration, when mounting the piezoelectric vibrating
また、マウント部を振動板における短手方向の中央近傍に設ける構造と比べ、マウント部21,22と励振電極34との距離が長くなる。このため、振動部12で生じた振動がマウント部21,22に伝播する際の伝搬距離を長くすることができるので、振動部12で生じた振動を十分に減衰させることができ、マウント部21,22から振動エネルギーが外部に漏れる所謂振動漏れの課題を低減することができる。
Further, the distance between the
また、圧電板11は、ATカット水晶基板により形成され、圧電板11の長手方向が、Z´軸方向に沿う。ここで、ATカット水晶基板の主振動モードである厚みすべり振動は、X軸方向に大きく変位する振動である。このため、圧電振動片10をX軸方向に直交するZ´軸方向に沿った2点で片持ち支持することで、マウント部21,22は振動部12のX軸方向の変位を妨げない。マウント部が振動部の変位を妨げる場合は、振動部やマウント部において不要振動が生じやすく、その結果、所望の振動特性を得ることが困難になるが、本実施形成の構成によれば、マウント部21,22の配置方向と振動部12の変位方向とが直交関係にあるので、これらの方向が同一方向である場合と比較すると、不要振動の発生を顕著に低減することが可能になる。
The
また、圧電板11の長手方向における外形寸法は、圧電板11の短手方向における外形寸法の1.4倍以下であるため、圧電振動片10は、例えば平面視で正方形状に近い小型なパッケージへの実装に対応することができる。
Further, since the outer dimension in the longitudinal direction of the
また、本実施形態の圧電振動子1は、圧電振動片10と、圧電振動片10のマウント部21,22が実装されるパッケージ5と、を備えているため、耐久性に優れた小型な圧電振動子1が得られる。
In addition, since the piezoelectric vibrator 1 of the present embodiment includes the piezoelectric vibrating
[第2実施形態]
次に、第2実施形態の圧電振動子および圧電振動片について説明する。
図4は、第2実施形態に係る圧電振動子の断面図であり、図2のIII−III線に相当する部分における断面図である。図5は、第2実施形態に係る圧電振動片の底面図である。
図4および図5に示す第2実施形態の圧電振動片110は、振動部112がマウント部121,122よりも薄く形成されている点で、第1実施形態の圧電振動片10と異なっている。なお、第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する(以下の実施形態についても同様)。
[Second Embodiment]
Next, the piezoelectric vibrator and the piezoelectric vibrating piece according to the second embodiment will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the piezoelectric vibrator according to the second embodiment, and is a cross-sectional view taken along a line III-III in FIG. FIG. 5 is a bottom view of the piezoelectric vibrating piece according to the second embodiment.
The piezoelectric vibrating
図4に示すように、圧電振動子101は、実装部材9を介してパッケージ5に実装された圧電振動片110を有する。なお、実装部材9としては、導電性接着剤、ペースト剤などを適用できる。
図4および図5に示すように、圧電振動片110が備える圧電板111は、+Y´方向に振動部112における他方主面111Bよりも一段高く形成された第1マウント部121および第2マウント部122を有する。
As shown in FIG. 4, the
As shown in FIGS. 4 and 5, the
第1マウント部121は、圧電板111の側面および段差部115により平面視矩形状に規定されている。段差部115は、第1マウント電極31Bの周囲における、第1マウント電極31Bから見て+X側および−Z´側に連続して形成されている。第1マウント部121の主面121aは、圧電板111の他方主面111Bと平行に形成されている。
The
第2マウント部122は、圧電板111の側面および段差部116により平面視矩形状に規定されている。段差部116は、第2マウント電極32Bの周囲における、第2マウント電極32Bから見て+X側および+Z´側に連続して形成されている。第2マウント部122の主面122aは、圧電板111の他方主面111Bと平行に形成されている。
振動部112は、マウント部121,122の周囲において、マウント部121,122よりも薄くなっている。
The
The
図4に示すように、圧電振動片110は、圧電板111の他方主面111Bをベース基板2の底壁部2aに対向させた状態で実装されている。このとき、第1マウント部121の主面121a、および第2マウント部122の主面122aが、実装部材9を介してパッケージ5の内部電極7に対して実装されている。
As shown in FIG. 4, the piezoelectric vibrating
このように、本実施形態の圧電振動片110は、振動部112が、マウント部121,122の周囲において、マウント部121,122よりも薄く形成されている。このため、圧電振動片110は、パッケージ5に実装された状態において、マウント部121,122を中心とするモーメントが発生しても、マウント部121,122に作用する応力を、薄く形成された振動部112において緩和できる。したがって、より耐久性に優れた圧電振動片110が得られる。
As described above, in the piezoelectric vibrating
また、圧電振動片110をパッケージ5に実装する際に、他方主面111Bよりも一段高いマウント部121,122の主面121a,122aに実装部材9を接触させることで、実装部材9が主面121a,122aから濡れ広がり、振動部112に付着することを防止できる。これにより、圧電振動片110の振動特性のばらつきを抑制できる。
Further, when mounting the piezoelectric vibrating
なお、本実施形態では、圧電振動片110は、圧電板111の他方主面111B側におけるマウント部121,122の主面121a,122aに実装部材9を接触させてパッケージ5に実装されているが、これに限定されない。圧電振動片110は、圧電板111の一方主面111A側におけるマウント部121,122の主面に実装部材9を接触させてもよい。この場合、上述したマウント部121,122に作用する応力を振動部112において緩和する効果を得ることができる。
In the present embodiment, the piezoelectric vibrating
また、本実施形態では、マウント部121,122が圧電板111の厚さ方向(Y´軸方向)の一方のみに突出しているが、これに限定されるものではない。
図6および図7は、第2実施形態に係る他の圧電振動片の断面図であり、図5のVI−VI線に相当する部分における断面図である。
In the present embodiment, the
6 and 7 are cross-sectional views of another piezoelectric vibrating piece according to the second embodiment, and are cross-sectional views taken along a line VI-VI in FIG.
図6に示すように、マウント部121,122は、それぞれ振動部12における一方主面111Aおよび他方主面111Bよりも一段高くなっていてもよい。このように構成することで、圧電振動片110をパッケージ5に実装する際に、圧電板111の両主面111A,111Bのいずれをベース基板2の底壁部2aに対向させても、マウント部121,122の一段高く形成された主面121a,122aに実装部材9を接触させることができる。したがって、圧電振動子101の製造効率が向上し、低コストに製造できる。
As shown in FIG. 6, the
また、図7に示すように、圧電振動片110は、振動部112が圧電板111の両主面111A,111Bから突出した厚肉部112aを有する、いわゆるメサ形状の圧電振動片であってもよい。この場合、厚肉部112aおよびマウント部121,122は、それぞれが独立して圧電板111の両主面111A,111Bから突出するように形成されている。これにより圧電振動片110は、上記の作用効果に加えて、振動エネルギーを厚肉部112a内に閉じ込め、マウント部121,122へ振動が伝搬することを抑制できる。なお、図7では、厚肉部112aとして1段のメサ形状が開示されているが、本発明はこれに限られるものではない。厚肉部112aとして、複数段のメサ部を有する形状であってもよい。さらに、両主面111A、111Bの少なくとも一方の主面に厚肉部112aが形成される構成であってよい。
Further, as shown in FIG. 7, the piezoelectric vibrating
なお、図7に示す圧電振動片110においては、厚肉部112aおよびマウント部121,122の高さは特に限定されないが、厚肉部112aおよびマウント部121,122を同じ高さとすることが好ましい。この構成によれば、厚肉部112aとマウント部121,122とを、圧電板111の形成時に同時に形成できるため、製造工程を簡略化できる。
また、図7に示す圧電振動片110では、厚肉部112aの主面が圧電板111の両主面111A,111Bから一段高くなるように形成されているが、厚肉部の主面は、圧電板111の両主面111A,111Bから多段に高くなるように形成されてもよい。
In the piezoelectric vibrating
In the piezoelectric vibrating
[第2実施形態の変形例]
次に、第2実施形態の変形例の圧電振動子201について説明する。
図8は、第2実施形態の変形例に係る圧電振動子の断面図であり、図2のIII−III線に相当する部分における断面図である。
図4に示す第2実施形態の圧電振動子101は、実装部材9を圧電振動片110のマウント部121,122の主面121a,122aのみに接触させている。これに対して、図8に示す変形例の圧電振動子201は、実装部材9を圧電振動片110のマウント部121,122の主面121a,122aと側面121b,122b(図5参照)とに接触させている点で、第2実施形態と異なっている。なお、第2実施形態と同様の構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
[Modification of Second Embodiment]
Next, a
FIG. 8 is a cross-sectional view of a piezoelectric vibrator according to a modification of the second embodiment, and is a cross-sectional view taken along a line III-III in FIG.
In the
図8に示すように、圧電振動子201は、圧電振動片110が実装部材9を介してパッケージ5に実装されている。圧電振動子201では、実装部材9が圧電振動片110のマウント部121,122における主面121a,122aから、マウント部121,122における側面121b,122bに亘って接触している。
As shown in FIG. 8, in the
このように、本変形例の圧電振動子201は、マウント部121,122の主面121a,122aとマウント部121,122の側面121b,122bとに接触する実装部材9を有する。この構成によれば、圧電振動片210は、実装部材9により少なくとも2方向から固定されるので、互いに固着された圧電振動片110と実装部材9とが剥がれにくくなる。したがって、より耐久性に優れた圧電振動子201が得られる。
As described above, the
[第3実施形態]
次に、第3実施形態の圧電振動片について説明する。
図9は、第3実施形態に係る圧電振動片の平面図である。
図9に示す圧電振動片310は、マウント部321,322が圧電板311から圧電板311の面方向(XZ´平面方向)に沿って突出している点で、第1実施形態の圧電振動片10と異なっている。
[Third Embodiment]
Next, the piezoelectric vibrating piece according to the third embodiment will be described.
FIG. 9 is a plan view of the piezoelectric vibrating piece according to the third embodiment.
The piezoelectric vibrating
図9に示すように、圧電板311は、平面視長方形状の振動部312と、圧電板311から突出した一対のマウント部321,322と、を有する。
一対のマウント部321,322は、圧電板311の短手方向(X軸方向)の一端部であって、長手方向(Z´軸方向)の両端部に形成されている。即ち、長手方向に離間した角部から圧電板311の平面方向外側に向けて突出するように形成されている。
なお、本実施形態では、マウント部321、322の形状は上面視において矩形状となっているが、マウント部321、322の形状はこれに限られるものではない。上述した圧電板311の角部から(−X、+Z´)方向、及び(−X、−Z´)方向に延びる平行四辺形形状であってもよい。そして、平行四辺形形状の先端において、ベース基板2上に実装されていてもよい。この場合は、圧電振動片310の実装位置と、振動部312との距離をさらに遠ざけることができるので、実装位置において振動がベース基板2に漏れる可能性を低減できる。
As illustrated in FIG. 9, the
The pair of
In the present embodiment, the
第1マウント部321は、振動部312の(−X,+Z´)方向に位置する角部において、振動部312の−X方向に面する側面と接するように配置されている。また、第1マウント部321は、振動部312の+Z´方向に面する側面から+Z´側に突出するように配置されている。
第1マウント部321は、主面上に形成された第1マウント電極331と、側面上に形成された第1側面電極337と、を有する。第1マウント電極331および第1側面電極337は、第1マウント部321の全面を覆うように形成されている。第1マウント電極331は、圧電板311の一方主面311A上において、引き回し配線336Aを介して振動部312に形成された一方の励振電極34Aに接続されている。
The
The
第2マウント部322は、振動部312の(−X,−Z´)方向に位置する角部において、振動部312の−X方向に面する側面と接するように配置されている。また、第2マウント部322は、振動部312の−Z´方向に面する側面から−Z´側に突出するように配置されている。
第2マウント部322は、主面上に形成された第2マウント電極332と、側面上に形成された第2側面電極338と、を有する。第2マウント電極332は、第2マウント部322の全面を覆うように形成されている。第2マウント電極332は、圧電板311の他方主面311B上において、引き回し配線336Bを介して振動部312に形成された他方の励振電極34Bに接続されている。
The
The
このように、本実施形態の圧電振動片310は、マウント部321,322が圧電板311の面方向(XZ´平面方向)に沿って圧電板311から突出している。この構成によれば、マウント部321,322が圧電板311から突出しているため、圧電振動片310を実装する際に、濡れ広がった実装部材9が圧電板311、特に振動部312に付着することを抑制できる。これにより圧電振動片310の振動特性のばらつきを抑制できる。
As described above, in the piezoelectric vibrating
なお、マウント部321,322は、図5に示す圧電振動片110のマウント部121,122と同様に、圧電板311の他方主面311Bから+Y´方向に一段高く形成されてもよい。この構成によれば、圧電振動片310を実装する際に、実装部材が振動部312へ濡れ広がることをより確実に抑制できる。また、図7を参照して説明したように、圧電振動片310は、振動部312の両主面311A,311Bに厚肉部を設け、所謂メサ形状としてもよい。その場合は、マウント部321、322の厚さと、厚肉部の厚さ(表裏の厚肉部の頂面間の距離)とを同じ厚さにしてもよい。さらには、この場合に、マウント部321、322の主面と、内側側面、外側側面の少なくとも一方とにわたって実装部材9が接触するようにしてもよい。これにより、圧電振動片310の実装強度が向上し、耐久性に優れた圧電振動子301を得ることが可能になる。
The
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、振動部が平板状の圧電振動片や、いわゆるメサ型の圧電振動片を用いているが、これに限定されず、例えばいわゆるベベル型やコンベックス型の圧電振動片を用いてもよい。
また、圧電板上に形成される電極パターンは上述したパターンに限られるものではない。例えば、図10に示すように、マウント電極431,432がZ´軸方向に延びた形状としてもよい(X軸方向の寸法よりもZ´軸方向の寸法が長くなる形状)。かかる構成の場合、振動部12の変位方向と直交する方向にマウント電極431,432を延ばしているので、振動特性を低下させることなく、マウント部421,422の実装面積を大きくすることが可能になる。また、図11に示すように、励振電極34とマウント電極31,32とを接続する際に、まず、励振電極34からX軸方向に電極を延ばし、その後、Z´軸方向に沿ってマウント電極31,32まで電極を接続するパターンであってもよい。この場合は、図1に図示するパターンと比較すると、励振電極34からマウント電極31,32までの電極上の距離を長くすることができるので、電極伝いに伝播する振動エネルギーを充分に減衰させることができる。よって、振動漏れの課題を低減できる。
さらには、上記実施形態では、水晶の結晶軸のZ´軸方向を圧電板の長手方向としていたが、水晶の結晶軸のX軸方向を長手方向とする構成であってもよい。この場合は、−X軸側において、+Z´軸側、−Z´軸側の両端部に、圧電板の面方向に突出する矩形状又は平行四辺形状のマウント部が形成されていればよい。
また、マウント部421、422は、圧電板における短手方向の一端部の角部近傍に形成されるのみならず、短手方向における一方の端部側と、他方の端部側に形成されていてもよい。即ち、対角上に位置するようにマウント部421、422が形成されていてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, in the above-described embodiment, the vibrating portion uses a flat plate-like piezoelectric vibrating piece or a so-called mesa-type piezoelectric vibrating piece. However, the present invention is not limited to this. For example, a so-called bevel-type or convex-type piezoelectric vibrating piece is used. It may be used.
Moreover, the electrode pattern formed on the piezoelectric plate is not limited to the above-described pattern. For example, as shown in FIG. 10, the
Furthermore, in the above embodiment, the Z′-axis direction of the crystal axis of the crystal is the longitudinal direction of the piezoelectric plate, but the X-axis direction of the crystal axis of the crystal may be the longitudinal direction. In this case, on the −X axis side, the rectangular or parallelogram-shaped mounts that protrude in the surface direction of the piezoelectric plate may be formed at both ends of the + Z ′ axis side and the −Z ′ axis side.
In addition, the
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to appropriately replace the components in the above-described embodiments with known components without departing from the spirit of the present invention.
1,101,201…圧電振動子 5…パッケージ 9…実装部材 10,110,310…圧電振動片 11,111,311…圧電板 12,112,312…振動部 21,22,121,122,321,322,421,422…マウント部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,101,201 ...
Claims (8)
前記圧電板の主面に形成された振動部と、
前記圧電板を実装する一対のマウント部と、を備え、
前記一対のマウント部は、前記圧電板における長手方向の両端部に形成されている、
ことを特徴とする圧電振動片。 A rectangular piezoelectric plate;
A vibrating portion formed on the main surface of the piezoelectric plate;
A pair of mount parts for mounting the piezoelectric plate,
The pair of mount portions are formed at both ends in the longitudinal direction of the piezoelectric plate,
A piezoelectric vibrating piece characterized by that.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の圧電振動片。 The vibration part is formed thinner than the mount part at least around the mount part.
The piezoelectric vibrating piece according to claim 1 or 2, wherein
前記圧電板の長手方向は、前記ATカット水晶基板のZ´軸方向に沿う、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の圧電振動片。 The piezoelectric plate is formed of an AT cut quartz substrate,
The longitudinal direction of the piezoelectric plate is along the Z′-axis direction of the AT-cut quartz substrate,
The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 3, wherein
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の圧電振動片。 The outer dimension along the longitudinal direction of the piezoelectric plate is 1.4 times or less of the outer dimension along the short direction of the piezoelectric plate.
The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 4, wherein the piezoelectric vibrating piece is characterized in that:
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の圧電振動片。 The mount portion protrudes from the piezoelectric plate along the surface direction of the piezoelectric plate,
The piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein:
前記圧電振動片の前記マウント部が実装されるパッケージと、を備える、
ことを特徴とする圧電振動子。 The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 6,
A package on which the mount portion of the piezoelectric vibrating piece is mounted,
A piezoelectric vibrator characterized by that.
前記実装部材は、前記マウント部の主面と前記マウント部の側面とに接触している、
ことを特徴とする請求項7に記載の圧電振動子。 A mounting member disposed between the mount portion of the piezoelectric vibrating piece and the package, and for mounting the mount portion on the package;
The mounting member is in contact with the main surface of the mount portion and the side surface of the mount portion.
The piezoelectric vibrator according to claim 7.
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