JP5088686B2 - Vibrating piece and vibrating device - Google Patents
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Description
本発明は、振動片およびメサ型振動デバイスに関するものである。 The present invention relates to a resonator element and a mesa type vibration device .
メサ型振動片は、メサ部(厚肉部)と、このメサ部よりも薄くした薄肉部とを備えている。この薄肉部は、メサ部の周囲に、これと一体にして設けている。これによりメサ型振動片は、素板の両主面に凸部を有することとなる。そしてメサ部の主面に励振電極が設けてあり、また励振電極と1対1に導通したマウント電極が薄肉部に設けてある。 The mesa type resonator element includes a mesa part (thick part) and a thin part made thinner than the mesa part. The thin portion is provided integrally with the periphery of the mesa portion. Thereby, the mesa-type vibrating piece has convex portions on both main surfaces of the base plate. An excitation electrode is provided on the main surface of the mesa portion, and a mount electrode that is in one-to-one connection with the excitation electrode is provided on the thin portion.
ところで特許文献1に記載された圧電振動素子はメサ型になっているが、圧電振動素子の片端を支持する固定端側における薄肉となっている部分に第1の凸部を設けている。すなわち第1の凸部は、メサの厚肉となる部分(第2の凸部)と固定端の間に設けてある。そして固定端から第1の凸部までの間に導電性接着剤を設けて、圧電振動素子をパッケージベースに搭載している。導電性接着剤を硬化すると収縮が生じるので、第1の凸部を支点として、固定端とは反対側の自由端が回転する。すなわち圧電振動素子の自由端側の端部が持ち上がる。これにより片端支持構造の圧電振動素子を得ている。 By the way, although the piezoelectric vibration element described in Patent Document 1 is a mesa type, the first convex portion is provided in a thin portion on the fixed end side that supports one end of the piezoelectric vibration element. That is, the 1st convex part is provided between the part (2nd convex part) used as the mesa thick wall, and a fixed end. A conductive adhesive is provided between the fixed end and the first convex portion, and the piezoelectric vibration element is mounted on the package base. Since the shrinkage occurs when the conductive adhesive is cured, the free end opposite to the fixed end rotates with the first convex portion as a fulcrum. That is, the end portion on the free end side of the piezoelectric vibration element is lifted. Thus, a piezoelectric vibration element having a one-end support structure is obtained.
また特許文献2に記載されたメサ型水晶振動子は、不要振動である屈曲振動を抑圧するために、水晶基板の寸法や励振電極の寸法、厚肉となっている振動部の厚み、薄肉となっている周辺部の厚みを規定している。
メサ型振動片を始めとする振動片は、様々な電子機器に搭載されているが、電子機器が小型化されているのに伴って、振動片に対して平面サイズの小型化の要求がある。ところが前述した特許文献1に記載された発明は、圧電振動素子の薄肉となっている部分に第1の凸部を設けているので、当該薄肉部分の平面サイズを広くしなければならならず、圧電振動素子の平面サイズが大きくなってしまう。そして圧電振動素子の固定端から自由端までの距離が長くなってしまうので、圧電振動素子に接合する導電性接着剤が硬化・収縮するときに、第1の凸部を支点として自由端が回転し難くなってしまう。
また特許文献2は、屈曲振動を抑圧することについて記載されているのみである。
Vibrating pieces such as mesa type vibrating pieces are mounted on various electronic devices. However, as electronic devices are downsized, there is a demand for downsizing of the planar size of the vibrating pieces. . However, in the invention described in Patent Document 1 described above, since the first convex portion is provided in the thin portion of the piezoelectric vibration element, the planar size of the thin portion must be widened. The planar size of the piezoelectric vibration element is increased. Since the distance from the fixed end to the free end of the piezoelectric vibration element becomes longer, the free end rotates with the first convex portion as a fulcrum when the conductive adhesive bonded to the piezoelectric vibration element hardens or contracts. It becomes difficult to do.
Patent Document 2 only describes suppression of bending vibration.
本発明は、平面サイズを小型化しつつ、不要振動を抑圧した振動片を提供することを目的とする。また、この振動片を用いた振動デバイスを提供することを目的とする。 The present invention, while miniaturizing the planar size, and to provide a was suppressed unwanted vibration resonator element. It is another object of the present invention to provide a vibrating device using the vibrating piece .
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、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
本発明に係るメサ型振動片は、励振電極が主面に設けられている厚肉部と、前記厚肉部よりも厚みが薄く、前記厚肉部の外縁に沿って前記厚肉部に一体的に設けられている薄肉部と、を含み、前記薄肉部の縁部のいずれか1辺を基端側とし、前記基端側の前記薄肉部には、前記励振電極に電気的に接続されているマウント電極が設けられ、前記厚肉部の前記薄肉部から突出している部分の側面は階段状の段差部が設けられ、前記突出している部分の端部が複数段であり、前記端部の最下段における前記マウント電極側の側面が導電性接着剤と接合しているマウント段差部であることを特徴とする。
上記形態において、前記厚肉部の縁部と前記励振電極の縁部とが、屈曲振動の腹の位置に配置され、前記屈曲振動の波長をλとしたとき、隣り合う縁部同士では、前記屈曲振動の腹がλ/2の奇数倍ずれていることを特徴とする。
上記形態において、前記厚肉部および前記薄肉部は、水晶で構成されており、水晶の結晶軸であるX軸に沿った前記厚肉部の長さをML、前記X軸方向に生じる屈曲振動の波長をλとしたとき、前記MLと前記λは、
更に上記いずれかの形態において、前記厚肉部の厚さをtとし、前記薄肉部の主面から前記厚肉部の主面までの前記突出している部分の高さをΔTとしたとき、前記ΔTは、前記tの10%〜30%の範囲内であることを特徴とする。
また、本発明に係る振動デバイスは、上記いずれかの形態に係る振動片と、前記振動片が搭載されている保持器と、を含み、前記保持器の一方の面に配置されている電極端子の上に前記導電性接着剤が設けられ、前記導電性接着剤の上に前記振動片の前記基端側の前記薄肉部が配設され、前記マウント電極および前記端部の最下段における前記マウント電極側の側面が、前記導電性接着剤と接合している、ことを特徴とする。
上記振動デバイスにおいて、前記電極端子および前記マウント電極を介して前記励振電極に導通し、前記励振電極に電気信号を印加して主振動を励起させる発振回路が、前記保持器に設けられていることを特徴とする。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
The mesa type resonator element according to the present invention has a thick portion where an excitation electrode is provided on a main surface, a thickness smaller than the thick portion, and is integrated with the thick portion along an outer edge of the thick portion. One of the edges of the thin portion is a base end side, and the thin portion on the base end side is electrically connected to the excitation electrode. The mount electrode is provided, a stepped step portion is provided on a side surface of the thick portion protruding from the thin portion, and an end portion of the protruding portion has a plurality of steps. The side surface on the side of the mount electrode in the lowermost stage is a mount step portion joined with a conductive adhesive.
In the above embodiment, when the edge of the thick part and the edge of the excitation electrode are arranged at the antinodes of bending vibration and the wavelength of the bending vibration is λ, The antinode of bending vibration is shifted by an odd multiple of λ / 2.
In the above embodiment, the thick part and the thin part are made of quartz, and the length of the thick part along the X axis, which is the crystal axis of the crystal, is ML, and bending vibration is generated in the X axis direction. When the wavelength of λ is λ, ML and λ are
Furthermore, in any one of the above embodiments, when the thickness of the thick portion is t, and the height of the protruding portion from the main surface of the thin portion to the main surface of the thick portion is ΔT, ΔT is in the range of 10% to 30% of the t.
An oscillating device according to the present invention includes an oscillating piece according to any one of the above aspects and a cage on which the oscillating piece is mounted, and an electrode terminal disposed on one surface of the cage. The conductive adhesive is provided on the conductive adhesive, and the thin-walled portion on the base end side of the vibrating piece is disposed on the conductive adhesive, and the mount electrode and the mount at the lowermost stage of the end are provided. A side surface on the electrode side is bonded to the conductive adhesive.
In the vibration device, an oscillation circuit that is electrically connected to the excitation electrode through the electrode terminal and the mount electrode and applies an electric signal to the excitation electrode to excite main vibration is provided in the cage. It is characterized by.
[適用例1]励振電極を主面に備えたメサ部と、前記メサ部よりも薄くして、前記メサ部と一体にして側方に設けた薄肉部と、を備え、前記薄肉部の縁部を構成するいずれか1辺を基端側とし、前記基端側には、前記励振電極に導通したマウント電極を設け、前記マウント電極側にある前記メサ部の側面は、導電性接着剤が接合するマウント段差部とした、ことを特徴とするメサ型振動片。 [Application Example 1] A mesa portion including an excitation electrode on a main surface, and a thin portion that is thinner than the mesa portion and is provided on the side integrally with the mesa portion, and has an edge of the thin portion Any one side constituting the portion is a base end side, and a mount electrode connected to the excitation electrode is provided on the base end side, and a side surface of the mesa portion on the mount electrode side is formed of a conductive adhesive. A mesa type resonator element characterized in that it is a mount step portion to be joined.
これによりメサ部における基端側の側面がマウント部分となるので、薄肉部の平面サイズを小型化でき、ひいてはメサ型振動片の平面サイズを小型化できる。またメサ型振動片を保持器に搭載する場合、メサ部における基端側の側面やマウント電極に導電性接着剤が接合すると、この導電性接着剤が硬化時に収縮して、テコの様になってメサ型振動片の先端側を持ち上げることができる。 As a result, the side surface on the base end side in the mesa portion becomes the mount portion, so that the planar size of the thin portion can be reduced, and consequently the planar size of the mesa-type vibrating piece can be reduced. Also, when mounting a mesa-type vibrating piece on a cage, if a conductive adhesive is bonded to the side surface on the base end side of the mesa part or the mount electrode, the conductive adhesive shrinks when cured, and becomes like a lever. The tip side of the mesa-type vibrating piece can be lifted up.
[適用例2]前記メサ部の縁部と前記励振電極の縁部とが不要振動である屈曲振動の腹の位置にあり、前記屈曲振動の波長をλとすると、隣り合う縁部同士では、前記屈曲振動の腹がλ/2の奇数倍ずれていることを特徴とする適用例1に記載のメサ型振動片。 Application Example 2 When the edge of the mesa and the edge of the excitation electrode are located at the antinodes of bending vibration, which is unnecessary vibration, and the wavelength of the bending vibration is λ, The mesa-type vibrating piece according to Application Example 1, wherein the antinodes of the bending vibration are shifted by an odd multiple of λ / 2.
これによりメサ型振動片に生じる屈曲振動を抑圧でき、クリスタルインピーダンス(CI)値を低減できる。 Thereby, the bending vibration generated in the mesa-type vibrating piece can be suppressed, and the crystal impedance (CI) value can be reduced.
[適用例3]前記メサ部および前記薄肉部は、水晶を用いて一体に形成されており、水晶の結晶軸のX軸に沿った前記メサ部の長さをML、X軸方向に生じる不要振動である屈曲振動の波長をλとすると、MLとλは、
の関係を満たすことを特徴とする適用例1に記載のメサ型振動片。
これによりメサ型振動片に生じる屈曲振動を抑圧でき、CI値を低減できる。
Application Example 3 The mesa portion and the thin portion are integrally formed using quartz, and the length of the mesa along the X axis of the crystal axis of the quartz is not required to be generated in the ML and X axis directions. Assuming that the wavelength of flexural vibration, which is vibration, is λ, ML and λ are
The mesa-type vibrating piece according to Application Example 1, which satisfies the relationship:
Thereby, the bending vibration generated in the mesa-type vibrating piece can be suppressed, and the CI value can be reduced.
[適用例4]前記メサ部の厚さをtとし、前記薄肉部の主面から前記メサ部の主面までのメサ部段差の高さをΔTとすると、メサ部段差の高さΔTは、前記メサ部の厚さtの10%〜30%の範囲内であることを特徴とする適用例1ないし3のいずれかに記載のメサ型振動片。 Application Example 4 When the thickness of the mesa portion is t and the height of the mesa portion step from the main surface of the thin portion to the main surface of the mesa portion is ΔT, the height ΔT of the mesa portion step is 4. The mesa resonator element according to any one of application examples 1 to 3, wherein the mesa type resonator element is in a range of 10% to 30% of a thickness t of the mesa portion.
このようなメサ部段差の高さにすると、X軸方向の素板の長さ(長辺)の実行長が短くなるのを防止でき、CI値が増大するのを防止できる。 By setting the height of the mesa portion step as described above, it is possible to prevent the effective length of the length (long side) of the base plate in the X-axis direction from being shortened and to prevent the CI value from increasing.
[適用例5]前記メサ部の側面に階段状の段差部を設けて前記メサ部を多段にしてなり、多段にした前記メサ部の最下段における前記マウント電極側の側面を前記導電性接着剤が接合するマウント段差部としたことを特徴とする適用例1ないし4のいずれかに記載のメサ型振動片。 Application Example 5 A stepped step portion is provided on the side surface of the mesa portion so that the mesa portion is multi-staged, and the side surface on the mount electrode side at the lowest step of the multi-stage mesa portion is the conductive adhesive. The mesa type resonator element according to any one of Application Examples 1 to 4, wherein the mount step portion is bonded to each other.
これによりメサ型振動片は、メサ部の最下段の第1メサ段に導電性接着剤が接合するので、先端側を保持器から離すことができ、また第1メサ段によって、この第1メサ段の上にある他のメサ段やメサ部の主面に導電性接着剤が流入するのを防止できる。 As a result, since the conductive adhesive is bonded to the first mesa stage at the lowermost stage of the mesa portion of the mesa-type vibrating piece, the tip side can be separated from the retainer, and the first mesa stage allows the first mesa stage to move away from the first mesa stage. It is possible to prevent the conductive adhesive from flowing into the main surface of another mesa step or mesa portion on the step.
[適用例6]適用例1ないし5のいずれかに記載のメサ型振動片が搭載される保持器を有し、前記保持器の一方の面に保持器側マウント電極を設けて、前記保持器側マウント電極の上に前記導電性接着剤を設け、前記導電性接着剤の上に前記メサ型振動片を配設して、前記マウント電極および前記メサ部の側面と前記導電性接着剤とが接合した、ことを特徴とするメサ型振動デバイス。 [Application Example 6] A cage having the mesa-type vibrating piece according to any one of Application Examples 1 to 5 mounted thereon, a cage-side mount electrode provided on one surface of the cage, and the cage The conductive adhesive is provided on the side mount electrode, the mesa-type vibrating piece is provided on the conductive adhesive, and the side surface of the mount electrode and the mesa portion and the conductive adhesive are provided. A mesa type vibration device characterized by being joined.
これによりメサ型振動デバイスは、メサ型振動片の先端側を保持器から離すことができるので、落下特性や電源変動等の諸特性を向上でき、またメサ部の主面に導電性接着剤が流入するのを防止できる。 As a result, the mesa vibrating device can separate the tip of the mesa vibrating piece from the cage, so that various characteristics such as drop characteristics and power fluctuations can be improved, and a conductive adhesive is applied to the main surface of the mesa section. Inflow can be prevented.
[適用例7]前記保持器側マウント電極および前記マウント電極を介して前記励振電極に導通し、前記励振電極に電気信号を印加して主振動を励起させる発振回路を前記保持器に設けたことを特徴とする適用例6に記載のメサ型振動デバイス。 Application Example 7 The cage is provided with an oscillation circuit that conducts to the excitation electrode through the cage-side mount electrode and the mount electrode, and excites main vibration by applying an electric signal to the excitation electrode. The mesa type vibration device according to Application Example 6 characterized by the above.
これによりメサ型振動デバイスを発振器にすることができる。そして、この発振器は、落下特性等の諸特性が向上している。 As a result, the mesa type vibration device can be an oscillator. This oscillator has improved characteristics such as drop characteristics.
[適用例8]保持器の一方の面に形成した保持器側マウント電極の上に導電性接着剤を塗布し、メサ部と、このメサ部よりも薄肉になっている薄肉部とが形成してあるメサ型振動片を前記導電性接着剤の上に配置して、前記薄肉部に形成したマウント電極と前記メサ部の側面とに導電性接着剤を接触させ、前記導電性接着剤を硬化・収縮させて、前記メサ型振動片の先端側を前記保持器の一方の面から離し、前記メサ型振動片と前記保持器を接合する、ことを特徴とするメサ型振動デバイスの製造方法。 Application Example 8 A conductive adhesive is applied on the cage-side mount electrode formed on one surface of the cage to form a mesa portion and a thin portion that is thinner than the mesa portion. The mesa-type vibrating piece is placed on the conductive adhesive, the conductive adhesive is brought into contact with the mount electrode formed on the thin portion and the side surface of the mesa portion, and the conductive adhesive is cured. A method for manufacturing a mesa-type vibrating device, wherein the mesa-type vibrating piece is contracted, the tip side of the mesa-type vibrating piece is separated from one surface of the cage, and the mesa-type vibrating piece and the cage are joined.
これによりメサ型振動片の先端側を保持器から離すことができるので、メサ型振動デバイスは、落下特性や電源変動等の諸特性を向上でき、またメサ部の主面に導電性接着剤が流入するのを防止できる。 As a result, the tip side of the mesa-type vibrating piece can be separated from the cage, so the mesa-type vibrating device can improve various characteristics such as drop characteristics and power supply fluctuations, and conductive adhesive is applied to the main surface of the mesa section. Inflow can be prevented.
以下に、本発明に係るメサ型振動片、メサ型振動デバイスおよびメサ型振動デバイスの製造方法を提供する最良の実施形態について説明する。図1はメサ型振動片の説明図である。ここで図1(A)はメサ型振動片の概略断面図、図1(B)はメサ型振動片と屈曲振動の関係を説明する図である。そして図1(B)に示す波線は、屈曲振動の振動様態を示している。 Hereinafter, a best mode for providing a mesa vibrating piece, a mesa vibrating device, and a method for manufacturing a mesa vibrating device according to the present invention will be described. FIG. 1 is an explanatory diagram of a mesa-type vibrating piece. Here, FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of a mesa-type vibrating piece, and FIG. 1B is a diagram for explaining the relationship between the mesa-type vibrating piece and bending vibration. A wavy line shown in FIG. 1B shows a vibration mode of bending vibration.
メサ型振動片10は、メサ部12と、これの周囲に一体にして設けた薄肉部14とを形成した素板16を有している。薄肉部14は、メサ部12よりも薄くなっており、メサ部12の高さ方向の中央部分に設けてある。したがって素板16は、両主面12aにメサ部12となる凸部を設けたバイメサ構造になっている。この素板16が圧電材料で形成されていると、メサ型振動片10はメサ型圧電振動片と呼ばれることがある。また圧電材料が水晶であれば、メサ型振動片10はメサ型水晶振動片と呼ばれることがある。
The mesa-
そしてメサ部12の主面12aに励振電極20が設けてあり、また薄肉部14の縁部を構成するいずれか1辺の両端部にマウント電極22を設けている。すなわちマウント電極22は、メサ型振動片10を片持ち状に支持するために、この支持される基端26側の角部に設けてあり、薄肉部14の側面14bを介して一方および他方の主面14aに設けてある。これにより素板16の表裏にかかわらず、後述する保持器にメサ型振動片10を搭載することができる。このような励振電極20とマウント電極22は、素板16の表面を引き回した接続電極(図示せず)によって1対1に導通している。
そしてマウント電極22と、このマウント電極22側にあるメサ部12の側面12bは、メサ型振動片10を片持ち状にして前記保持器に搭載する際に用いられる導電性接着剤が接合する箇所になっている。したがってマウント電極22に隣接しているメサ部12の側面12bはマウント段差部18となり、メサ型振動片10の先端28側を前記保持器から離すと共に、前記導電性接着剤がメサ部12の主面12aに流入するのを防止する役割を有する。
The
またメサ型振動片10は、例えばATカット水晶素板を用いると、主振動として厚みすべり振動を励振するが、この厚みすべり振動に結合した不要振動(屈曲振動)まで励振してしまう。このため本実施形態に係るメサ型振動片10では、屈曲振動を抑圧するために、メサ部12や薄肉部14、励振電極20の寸法を規定している。
For example, when an AT cut quartz base plate is used for the mesa-
ここで図1(B)に示すメサ型振動片10において、ATカット水晶素板を用いた場合は、素板16の基端26と先端28とを結ぶ方向が水晶の結晶軸のX軸となり、素板16の厚さ方向が水晶の結晶軸のY軸となっている。そしてメサ型振動片10は屈曲振動を抑圧するために、X軸に沿って順に、基端26側におけるメサ部12の縁部A、基端26側における励振電極20の縁部B、先端28側における励振電極20の縁部Cおよび先端28側におけるメサ部12の縁部Dを配置すると、各縁部A〜Dの位置と屈曲振動の腹の位置が合うようになっている。
Here, in the mesa-
すなわち基端26側におけるメサ部12の縁部Aの位置にある屈曲振動の腹の振幅と、基端26側における励振電極20の縁部Bの位置にある屈曲振動の腹の振幅とが反対方向になっている。また基端26側における励振電極20の縁部Bの位置にある屈曲振動の腹の振幅と、先端28側における励振電極20の縁部Cの位置にある屈曲振動の腹の振幅とが反対方向になっている。さらに先端28側における励振電極20の縁部Cの位置にある屈曲振動の腹の振幅と、先端28側におけるメサ部12の縁部Dの位置にある屈曲振動の腹の振幅とが反対方向になっている。以上のことを換言すると、屈曲振動の波長がλであれば、隣り合う前記縁部では、屈曲振動の腹がλ/2の奇数倍ずれることになる。
That is, the amplitude of the bending vibration antinode located at the edge A of the
そしてX軸に沿う方向のメサ部12の長さ(幅)をMLとすると、MLとλは数式4に示す関係を満たすようになっている。
またX軸に沿う方向の励振電極20の長さ(幅)をExとすると、ML、Exおよびλは数式5に示す関係を満たすようになっている。
またメサ部12の厚さをtとし、薄肉部14の主面14aからメサ部12の主面12aまでの高さ(メサ部段差の高さ)をΔTとすると、メサ部段差の高さΔTは、メサ部12の厚さtの30%以下であり、且つ、10%以上になっている。このようなメサ部段差の高さにすると、X軸方向の素板16の長さ(長辺)の実行長が短くなるのを防止でき、クリスタルインピーダンス(CI)値が増大するのを防止できる。また、このようなメサ部段差の高さにすると、メサ部12に主振動を閉じ込める効果等を保つことができる。さらにメサ部段差によって、前記導電性接着剤がメサ部12の主面12aに流れ込むのを防ぐことができる。
If the thickness of the
このようなメサ型振動片10によれば、平面サイズを小型化できる。またメサ型振動片10の寸法を規定しているので、不要振動である屈曲振動を抑圧でき、CI値を低減できる。なおメサ型振動片10のマウント部の寸法L(図1(B)を参照)は、メサ型振動片10のX軸方向の寸法にもよるが、例えば0.2〜0.4[mm]程度にすることができる。
According to such a mesa
そして、前述したメサ型振動片10は、前記保持器に搭載してメサ型振動デバイスを構成することができる。図2はメサ型振動デバイスの一部を拡大した説明図である。メサ型振動デバイス30は、メサ型振動片10を搭載する前記保持器32を有している。この保持器32は、例えば、絶縁材料で形成した凹陥部を備えるパッケージベースであればよい。そして保持器側マウント電極34が前記凹陥部の底面32a(一方の面)に設けてあり、前記パッケージベースの外面に設けた外部端子(図示せず)と導通している。
The
このような保持器32にメサ型振動片10を搭載するには、保持器側マウント電極34に前記導電性接着剤36を塗布した後、この導電性接着剤36の上にメサ型振動片10を配設すればよい。このとき導電性接着剤36は、メサ型振動片10のマウント部分、すなわちマウント電極22やマウント段差部18に接合する。なお導電性接着剤36は、硬化するときに、収縮するものであればよく、例えば導電性フィラーを含んだ樹脂の接着剤であればよい。より具体的には、導電性フィラーを含んだシリコーン系接着剤であればよい。そして導電性接着剤36を加熱して硬化すると収縮するので、メサ型振動片10の先端28側が上に持ち上がる。導電性接着剤36の硬化が終了すると、図2に示すように、メサ型振動片10の先端28側が基端26側よりも持ち上がった状態で保持器32に固着する。
In order to mount the mesa-
このように保持器32に配設したメサ型振動片10は、保持器32の上面に蓋体(図示せず)を接合することにより気密封止する。なおメサ型振動片10は、斜めになった状態で固定されているが、その先端28側が前記蓋体に接触することはない。
Thus, the mesa-
そしてメサ型振動デバイス30は、メサ型振動片10とともに発振回路を保持器32に搭載すれば、メサ型振動片10の発振器を構成することができる。またメサ型振動デバイス30は、外部から供給される制御電圧の大きさに応じて、出力する信号の周波数を可変する電圧制御回路も保持器32に搭載すれば、電圧制御型の発振器を構成することができる。さらにメサ型振動片10は、周囲温度の変化にかかわらず、出力する信号の周波数の変化量を少なくする温度補償回路を保持器32に搭載すれば、温度補償型の発振器を構成することができる。
The
このようなメサ型振動デバイス30によれば、前述したメサ型振動片10を用いることにより、このメサ型振動片10の先端28側を保持器32から離すことができる。これによりメサ型振動デバイス30の落下特性や電源変動等の諸特性を向上でき、またメサ部12の主面12aに導電性接着剤36が流入するのを防止できる。
According to such a
またメサ型振動片10のメサ部段差部を直接にマウントする部分として利用するので、メサ型振動片10の平面サイズを最小限にでき、より小型化に適した形状となる。すなわち従来技術のように、メサ部12とは別にマウント段差部18を設けると、その分、素板16の平面サイズが大きくなるが、本実施形態に係るメサ型振動片10は、平面サイズを小型化できる。このためメサ型振動デバイス30は、このようなメサ型振動片10を用いているので、メサ型振動デバイス30の平面サイズも小型化できる。
Further, since the mesa portion stepped portion of the mesa-
すなわち換言すると、前記凹陥部を備えたパッケージベース(キャビティ型のパッケージ)のサイズが同じであれば、メサ型振動片10のメサ部12の平面サイズを大きくできるので、CI値を小さくできる。またパッケージの平面サイズを小さくする場合には、メサ型振動片10のメサ部12の平面サイズを従来と同様に小さくしたまま、薄肉部14がメサ部12に寄る(薄肉部14の平面サイズが小さくなる)ので、メサ型振動片10の平面サイズが小さくでき、ひいてはメサ型振動デバイス30の平面サイズも小さくできる。
That is, in other words, if the size of the package base (cavity type package) provided with the concave portion is the same, the planar size of the
なお前述したメサ型振動片10は、メサ部12が1段構造になっているが、本発明に係るメサ型振動片のメサ部は多段構造であってもよい。図3はメサ部を多段にしたメサ型振動片を備えたメサ型振動デバイスの一部を拡大した説明図である。なお図3では、メサ部を多段にした構成の一例として、2段構造のメサ部を備えたメサ型振動片を記載している。
In the mesa-
このメサ型振動片50は、メサ部52のうち薄肉部54に隣接した1番目(最下段)のメサ段(第1メサ段52a)におけるマウント電極22側の側面52cをマウント段差部56としている。また第1メサ段52aの上側に形成されているメサ段は、第2メサ段52bとなっている。そして第1メサ段52aと第2メサ段52bの各メサ部段差の高さΔTは、メサ部52の厚さtの10%以上30%以下となっている。さらに長手方向のメサ部52の長さMLおよびマウント部の長さLは、前述したメサ部52が1段のみの場合と同様になっていればよい。
In this mesa-type vibrating piece 50, the
このような多段になっているメサ部52を備えたメサ型振動片50は、導電性接着剤36が第1メサ段52aに接合することによって、メサ型振動片50の先端58側を保持器32から離すことができ、また導電性接着剤36が第2メサ段52bやメサ部52の主面52dに流入するのを防止できる。また、このメサ型振動片50は、1段のみのメサ部12を備えたメサ型振動片10と同様の効果を奏することができる。
The mesa-type vibrating piece 50 having such a
なお前述したメサ型振動片10,50はバイメサ構造であるが、本発明に係るメサ型振動片はプラノメサ構造であってもよい。このプラノメサ構造の場合のメサ部段差は、バイメサ構造のメサ部段差の2倍の高さを有していればよい。またプラノメサ構造のメサ型振動片を保持器32に搭載する際には、メサ部を保持器32に向けて搭載すればよい。
Although the above-described mesa
10…メサ型振動片、12…メサ部、12a…主面、12b…側面、14…薄肉部、16…素板、18…マウント段差部、20…励振電極、22…マウント電極、26…基端、28…先端、30…メサ型振動デバイス、32…保持器、36…導電性接着剤、50…メサ型振動片、52…メサ部、52a…第1メサ段、52b…第2メサ段、56…マウント段差部。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記厚肉部よりも厚みが薄く、前記厚肉部の外縁に沿って前記厚肉部に一体的に設けられている薄肉部と、
を含み、
前記薄肉部の縁部のいずれか1辺を基端側とし、
前記基端側の前記薄肉部には、前記励振電極に電気的に接続されているマウント電極が設けられ、
前記厚肉部の前記薄肉部から突出している部分の側面は階段状の段差部が設けられ、前記突出している部分の端部が複数段であり、
前記端部の最下段における前記マウント電極側の側面が導電性接着剤と接合しているマウント段差部であることを特徴とする振動片。 A thick portion provided with an excitation electrode on the main surface ;
The thin part is thinner than the thick part, and is provided integrally with the thick part along the outer edge of the thick part,
Including
Any one side of the edge of the thin portion is the base end side,
The thin part on the base end side is provided with a mount electrode electrically connected to the excitation electrode,
The side surface of the portion protruding from the thin portion of the thick portion is provided with a stepped stepped portion, and the end portion of the protruding portion has a plurality of steps,
Resonator element, wherein the mounting electrode side surface of the lowermost of the end portion is a mounting step portion bonded to the conductive adhesive.
前記厚肉部の縁部と前記励振電極の縁部とが、屈曲振動の腹の位置に配置され、
前記屈曲振動の波長をλとしたとき、隣り合う縁部同士では、前記屈曲振動の腹がλ/2の奇数倍ずれていることを特徴とする振動片。 In claim 1,
And the edge of the edge and the excitation electrode of the thick portion is disposed at the position of the antinodes of the bending vibration,
Wherein when the bending wavelength of vibration was lambda, the edges adjacent, resonator element, characterized in that belly of the bending vibration are shifted an odd multiple of lambda / 2.
前記厚肉部および前記薄肉部は、水晶で構成されており、
水晶の結晶軸であるX軸に沿った前記厚肉部の長さをML、前記X軸方向に生じる屈曲振動の波長をλとしたとき、
前記MLと前記λは、
The thick part and the thin part are made of quartz ,
When the length of the thick portion along the X-axis is the crystal axis of the crystal ML, the wavelength of bending vibration generated in the X-axis direction is lambda,
ML and λ are
前記厚肉部の厚さをtとし、前記薄肉部の主面から前記厚肉部の主面までの前記突出している部分の高さをΔTとしたとき、
前記ΔTは、前記tの10%〜30%の範囲内であることを特徴とする振動片。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
When the thickness of the thick portion is t, and the height of the protruding portion from the main surface of the thin portion to the main surface of the thick portion is ΔT ,
Wherein ΔT is vibrating piece, which is a range of 10% to 30% of the t.
前記振動片が搭載されている保持器と、
を含み、
前記保持器の一方の面に配置されている電極端子の上に前記導電性接着剤が設けられ、
前記導電性接着剤の上に前記振動片の前記基端側の前記薄肉部が配設され、
前記マウント電極および前記端部の最下段における前記マウント電極側の側面が、前記導電性接着剤と接合している、
ことを特徴とする振動デバイス。 The resonator element according to any one of claims 1 to 4 ,
A cage on which the resonator element is mounted;
Including
The conductive adhesive is provided on the electrode terminal disposed on one surface of the cage ,
The thin portion on the base end side of the vibrating piece is disposed on the conductive adhesive ,
The side surface on the mount electrode side in the lowermost stage of the mount electrode and the end is joined to the conductive adhesive,
A vibrating device characterized by that.
前記電極端子および前記マウント電極を介して前記励振電極に導通し、前記励振電極に電気信号を印加して主振動を励起させる発振回路が、前記保持器に設けられていることを特徴とする振動デバイス。 In claim 5,
Vibrating said electrode terminals and through the mount electrodes electrically connected to the excitation electrode, an oscillation circuit for exciting the primary vibration by applying an electrical signal to the excitation electrode, characterized in that provided on said retainer Device .
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