JP2007208537A - 圧電振動片の接合構造、及び圧電デバイス - Google Patents
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Abstract
【課題】小型化された圧電振動片を利用する圧電デバイスの実装面積を、さらに小さくすることができる圧電振動片の接合構造、及び圧電デバイスを提供すること。
【解決手段】圧電体の表面に励振電極44,45が設けられて励振部30aが形成されている圧電振動片30を、パッケージ20側に接合する圧電振動片の接合構造であって、圧電振動片30の励振部30a以外の側縁部32aが、パッケージ20の内底20aに直接接合されるようになっていることを特徴とする圧電振動片の接合構造。
【選択図】図2
【解決手段】圧電体の表面に励振電極44,45が設けられて励振部30aが形成されている圧電振動片30を、パッケージ20側に接合する圧電振動片の接合構造であって、圧電振動片30の励振部30a以外の側縁部32aが、パッケージ20の内底20aに直接接合されるようになっていることを特徴とする圧電振動片の接合構造。
【選択図】図2
Description
本発明は、パッケージ側に接合する圧電振動片の接合構造、及び圧電デバイスに関する。
図8は、HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話等の移動体通信機器、等に広く用いられる圧電デバイス1の従来の概略縦断面図である。
この図の圧電デバイス1は、矩形状のパッケージ3内に圧電振動片2を収容するようになっている(例えば、特許文献1参照)。
この図の圧電デバイス1は、矩形状のパッケージ3内に圧電振動片2を収容するようになっている(例えば、特許文献1参照)。
すなわち、パッケージ3は、全体が矩形状であって、その内側に内部空間Sを有し、この内部空間Sに露出した底面3aに、実装端子4,4と電気的に接続された電極(図示せず)が設けられている。そして、この電極(図示せず)と圧電振動片2とを、圧電振動片2の主面が水平になるようにして、導電性接着剤5,5で接続するようにしている。
ところが、近年、上述した電子機器の小型化はめざましく、その電子機器に用いられる圧電デバイス1についても、実装面積を小さくすることが望まれている。
ところが、近年、上述した電子機器の小型化はめざましく、その電子機器に用いられる圧電デバイス1についても、実装面積を小さくすることが望まれている。
この点、従来の圧電デバイスのその他の例を示した図9に示すように、圧電振動片7の主面を高さ方向に沿うように立てれば、圧電デバイス6の実装面積は減少すると思われる。すなわち、図9の圧電デバイス6は、実装端子8とリード線を介して電気的に接続された複数のフレーム9で、圧電振動片7の主面を挟むように支持して、圧電振動片7を垂直に立たせている(例えば、特許文献2参照)。
しかし、近年の技術の進歩により、圧電振動片の小型化もめざましく、現在では、例えば、基部から互いに平行に延びる2本の振動腕を有する所謂音叉型の圧電振動片を例にとると、幅1.2mm、長さ2mm、厚み0.6mmという寸法になっており、極めて小型化されている。このため、圧電振動片7の主面には、図9のようにフレーム9で挟んで支持固定するために必要なスペースが、もはや存在せず、図9に示されるような構造で、圧電振動片7を垂直に立てることは困難である。
本発明は、小型化された圧電振動片を利用する圧電デバイスの実装面積を、さらに小さくすることができる圧電振動片の接合構造、及び圧電デバイスを提供することを目的とする。
上述の目的は、第1の発明によれば、圧電体の表面に励振電極を有する励振部が形成されている圧電振動片を、パッケージ側に接合する圧電振動片の接合構造であって、前記圧電振動片の前記励振部以外の側縁部が、前記パッケージの内底側に直接接合されるようになっている圧電振動片の接合構造により達成される。
第1の発明の構成によれば、圧電振動片の側縁部が、パッケージの内底側に直接接合されるようになっている。このため、圧電振動片を収容するパッケージの内底は、圧電振動片の主面の面積よりも大幅に小さな側縁部の面積に対応して形成すれば済み、さらに、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片であっても、その側縁部を有効に活用して、パッケージ側に接合できる。また、このパッケージに接合される圧電振動片の部分は、励振部以外の側縁部であるため、圧電振動片の振動特性に与える悪影響も少ない。
したがって、本発明によれば、小型化された圧電振動片を利用する圧電デバイスの実装面積を、さらに小さくすることができる圧電振動片の接合構造を提供することができる。
したがって、本発明によれば、小型化された圧電振動片を利用する圧電デバイスの実装面積を、さらに小さくすることができる圧電振動片の接合構造を提供することができる。
また、上述の目的は、第2の発明によれば、圧電体の表面に励振電極を有する励振部が形成されている圧電振動片を、パッケージ側に接合する圧電振動片の接合構造であって、前記圧電振動片の前記励振部以外の領域から延伸するようにして、前記パッケージに接合される固定アームが形成されており、この固定アームは、その側縁部が前記パッケージの内底と対向するようにして、パッケージ側に直接接合されるようになっている圧電振動片の接合構造により達成される。
第2の発明の構成によれば、圧電振動片のパッケージに接合される固定アームは、その側縁部がパッケージの内底と対向するようにして、パッケージに直接接合されるようになっている。したがって、圧電振動片を収容するパッケージの内底は、対向する圧電振動片の側縁部の面積に対応して形成すれば済むため、実装面積を大幅に小さくすることができる。
そして、パッケージに接合するための固定アームを形成することで、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片であっても、圧電振動片の側縁部以外の部分についてもパッケージと接合できるようにしながら、パッケージに確実に接合できる。
そして、パッケージに接合するための固定アームを形成することで、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片であっても、圧電振動片の側縁部以外の部分についてもパッケージと接合できるようにしながら、パッケージに確実に接合できる。
第3の発明によれば、第2の発明の構成において、前記圧電体の表面に、前記励振電極を引き出すようにして引出電極が設けられており、前記固定アームの前記パッケージと接合される部分には、前記引出電極を延伸するようにして、パッケージ側の電極と接続される一対の接続用電極が設けられていることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、固定アームのパッケージと接合される部分には、引出電極を延伸するようにして、パッケージ側の電極と接続される一対の接続用電極が設けられているので、この固定アームの接続用電極とパッケージ側の電極とを、導電性の接着剤を用いて接合すれば、電気的機械的な接続ができる。
第3の発明の構成によれば、固定アームのパッケージと接合される部分には、引出電極を延伸するようにして、パッケージ側の電極と接続される一対の接続用電極が設けられているので、この固定アームの接続用電極とパッケージ側の電極とを、導電性の接着剤を用いて接合すれば、電気的機械的な接続ができる。
第4の発明によれば、第3の発明の構成において、前記引出電極および前記接続用電極の分極された一対の電極が、互いに略同じ面積となっていることを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、引出電極および接続用電極の分極された一対の電極は、互いに略同じ面積となっているので、互いの電気容量を同じにして、バランスよく電圧を供給できる。
第4の発明の構成によれば、引出電極および接続用電極の分極された一対の電極は、互いに略同じ面積となっているので、互いの電気容量を同じにして、バランスよく電圧を供給できる。
第5の発明によれば、第3または第4の発明の構成において、前記接続用電極の分極された一対の電極間に溝部が形成されていることを特徴とする。
第5の発明の構成によれば、接続用電極の分極された一対の電極間に溝部が形成されているので、一対の電極のそれぞれに接続される導電性の接着剤の接触を防止して、短絡を防止できる。
第5の発明の構成によれば、接続用電極の分極された一対の電極間に溝部が形成されているので、一対の電極のそれぞれに接続される導電性の接着剤の接触を防止して、短絡を防止できる。
第6の発明によれば、第1ないし第5の発明の構成において、前記圧電振動片は、パッケージ側に接合する際に、前記励振部以外の領域からパッケージの開口部側に向かって突出している突出部を有することを特徴とする。
第6の発明の構成によれば、圧電振動片は、パッケージ側に接合する際に、励振部以外の領域からパッケージの開口部側に向かって突出している突出部を有する。このため、圧電振動片をパッケージ側に接合する際、この突出部を吸着器等で保持して圧電振動片をマウントするようにすれば、パッケージの開口部の間口が狭くて、吸着器等がパッケージ内に挿入できない場合であっても、圧電振動片を正確にパッケージに接合できる。
第6の発明の構成によれば、圧電振動片は、パッケージ側に接合する際に、励振部以外の領域からパッケージの開口部側に向かって突出している突出部を有する。このため、圧電振動片をパッケージ側に接合する際、この突出部を吸着器等で保持して圧電振動片をマウントするようにすれば、パッケージの開口部の間口が狭くて、吸着器等がパッケージ内に挿入できない場合であっても、圧電振動片を正確にパッケージに接合できる。
また、上述の目的は、第7の発明によれば、圧電体の表面に励振電極を有する励振部が形成されている圧電振動片と、この圧電振動片を収容するようにしたパッケージとを備えた圧電デバイスであって、前記圧電振動片の励振部以外の側縁部が、前記パッケージの内底側に直接接合されるようになっている圧電デバイスにより達成される。
第7の発明の構成によれば、圧電振動片の側縁部が、パッケージの内底側に直接接合されるようになっているため、第1の発明と同様に、パッケージの内底は圧電振動片の側縁部の面積に対応した面積を設けるようにすれば済み、さらに、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片であっても、パッケージ側に接合できる。また、このパッケージに接合される圧電振動片の部分は、励振部以外の側縁部であるため、圧電振動片の振動特性に与える悪影響も少ない。
したがって、本発明によれば、小型化された圧電振動片を利用する圧電デバイスの実装面積を、さらに小さくすることができる圧電デバイスを提供することができる。
したがって、本発明によれば、小型化された圧電振動片を利用する圧電デバイスの実装面積を、さらに小さくすることができる圧電デバイスを提供することができる。
また、上述の目的は、第8の発明によれば、圧電体の表面に励振電極が設けられて励振部が形成されている圧電振動片と、この圧電振動片を収容するようにしたパッケージとを備えた圧電デバイスであって、前記圧電振動片の前記励振部以外の領域から延伸するようにして、前記パッケージに接合される固定アームが形成されており、この固定アームは、その側縁部が前記パッケージの内底と対向するようにして、パッケージ側に直接接合されるようになっている圧電デバイスにより達成される。
第8の発明の構成によれば、パッケージに接合される圧電振動片の固定アームは、その側縁部がパッケージの内底と対向するようにして、パッケージに直接接合されるようになっている。このため、第2の発明と同様に、圧電振動片を収容するパッケージの内底は、圧電振動片の主面の面積よりも大幅に小さな側縁部の面積に対応して形成すれば済み、また、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片であっても、パッケージ側に接合できる。
図1ないし図3は、本発明の第1の実施形態に係る圧電デバイス10であって、図1は圧電デバイス10の概略平面図(即ち、圧電デバイス10を実装基板に接続した際に、上から見た図)、図2は図1のA−A線概略切断断面図、図3は図2のB−B線切断端面図である。
尚、圧電デバイスとは、圧電振動子、圧電発振器、圧電ジャイロセンサー等の名称にかかわらず、パッケージ内に圧電振動片を収容した全ての製品を意味する。
また、図2の平行斜線で示した部分は、理解の便宜のために、圧電振動片の電極部分を示したものであり、断面等を表すものではない。
尚、圧電デバイスとは、圧電振動子、圧電発振器、圧電ジャイロセンサー等の名称にかかわらず、パッケージ内に圧電振動片を収容した全ての製品を意味する。
また、図2の平行斜線で示した部分は、理解の便宜のために、圧電振動片の電極部分を示したものであり、断面等を表すものではない。
これらの図の圧電デバイス10は、表面実装型の圧電振動子を構成した例を示しており、圧電デバイス10は、パッケージ20内に圧電振動片30を収容している。
パッケージ20は、その内側に、四方が内壁に囲まれ、圧電振動片30を接合するための内底20aを有している。
パッケージ20は、その内側に、四方が内壁に囲まれ、圧電振動片30を接合するための内底20aを有している。
具体的には、パッケージ20は、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成型して形成される第1の基板21および第2の基板22を積層した後、焼結して形成されている。
第1の基板21は、その内側に所定の孔を形成することで、第2の基板22に積層した場合に、パッケージ20の内側に所定の内部空間S1を形成するようにされている。
この内部空間S1が、圧電振動片30を収容するためのキャビティであり、本実施形態の場合、矩形状に形成されている。
第1の基板21は、その内側に所定の孔を形成することで、第2の基板22に積層した場合に、パッケージ20の内側に所定の内部空間S1を形成するようにされている。
この内部空間S1が、圧電振動片30を収容するためのキャビティであり、本実施形態の場合、矩形状に形成されている。
また、第1の基板21の図2において上部に開口した開口部20b側の開口端面21aには、例えば、コバール製のシームリング24などを用いて、金属製、例えばコバール(Fe−Ni−Coの合金)で形成した蓋体26が接合され、これにより、内部空間S1は蓋封止されている。このように、蓋体26は金属製とすることで、アース接地してシールド効果を持たせることができる。
第2の基板22は全体が平板状であって、図2に示されるように、底面の長手方向の両端に実装端子23,23が設けられている。
また、第2の基板22の内部空間S1に露出した底面、すなわちパッケージ20の内底20aには、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した一対のマウント電極28,28が設けられている。
マウント電極28,28の各々は、第2の基板22に設けられたビアホール内の導電パターン等29,29を介して、裏面の実装端子部23,23に接続されており、これにより互いに異極となって、圧電振動片30に駆動電圧を供給する電極となっている。
また、第2の基板22の内部空間S1に露出した底面、すなわちパッケージ20の内底20aには、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した一対のマウント電極28,28が設けられている。
マウント電極28,28の各々は、第2の基板22に設けられたビアホール内の導電パターン等29,29を介して、裏面の実装端子部23,23に接続されており、これにより互いに異極となって、圧電振動片30に駆動電圧を供給する電極となっている。
具体的には、マウント電極28,28は、圧電振動片30の後述する引出電極46,47が設けられた部分の側縁部30cと対向する位置に設けられている。そして、マウント電極28,28の上に接着剤40,40として、シリコーン系またはエポキシ系あるいはポリイミド系等の導電性接着剤が塗布され、この接着剤40,40の上に圧電振動片30が載置されて、接着剤40,40が硬化することで、マウント電極28,28と圧電振動片30とが電気的機械的に接続されている。なお、接着剤40,40には、外部からの衝撃を吸収できる柔軟性のあるシリコーン系の導電性接着剤を用いることが好ましい。
圧電振動片30は、例えば水晶等で形成されており、水晶以外にもタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電材料を利用することができる。
圧電振動片30は、後述する長溝50の部分を除いて、全体の厚みD1が略同じに形成されており、図2に示されるように、圧電体の表面に、励振電極44,45を有する励振部30aが形成され、また、励振電極44,45を引き出すようにして形成された引出電極46,47を有する引出部30bが形成されている。
圧電振動片30は、後述する長溝50の部分を除いて、全体の厚みD1が略同じに形成されており、図2に示されるように、圧電体の表面に、励振電極44,45を有する励振部30aが形成され、また、励振電極44,45を引き出すようにして形成された引出電極46,47を有する引出部30bが形成されている。
本実施形態の圧電振動片30は、後述するように起立させてパッケージ20と接合されているため、以下の構成を採用して小型化を図り(本実施形態では、2mm×1.2mm×0.6mmとなるように設計されている)、転倒を防止している。
まず、圧電振動片30は、所謂音叉型の圧電振動片となっている。すなわち、圧電振動片30の互いに平行に延びる一対の振動腕34,35が励振部30aとなり、一対の振動腕34,35を支持する基部が引出部30bとなる。
まず、圧電振動片30は、所謂音叉型の圧電振動片となっている。すなわち、圧電振動片30の互いに平行に延びる一対の振動腕34,35が励振部30aとなり、一対の振動腕34,35を支持する基部が引出部30bとなる。
また、引出部30bから二股に別れた振動腕34,35は、表裏面のそれぞれに、長手方向に沿って延びる長溝50が形成されており、図3に示されるように、断面が略H型となっている。
振動腕35の長溝50内には励振電極44が形成され、この長溝50内の励振電極44と対向するようにして、振動腕35の側面に励振電極45が形成されている。また、振動腕34の長溝50内には励振電極45が形成され、この長溝50内の励振電極45と対向するようにして、振動腕34の側面に励振電極44が形成されている。
そして、励振電極44,45は、基部に引き出された一対の引出電極46,47と電気的に接続されて互いに異極となっている。この各電極44,45,46,47の接続は、圧電振動片30の略全周にわたる側縁部(但し、振動腕34と振動腕35との間の股部、及び引出電極46と引出電極47との間を除く)を引き回して、接続されるようになっている。
振動腕35の長溝50内には励振電極44が形成され、この長溝50内の励振電極44と対向するようにして、振動腕35の側面に励振電極45が形成されている。また、振動腕34の長溝50内には励振電極45が形成され、この長溝50内の励振電極45と対向するようにして、振動腕34の側面に励振電極44が形成されている。
そして、励振電極44,45は、基部に引き出された一対の引出電極46,47と電気的に接続されて互いに異極となっている。この各電極44,45,46,47の接続は、圧電振動片30の略全周にわたる側縁部(但し、振動腕34と振動腕35との間の股部、及び引出電極46と引出電極47との間を除く)を引き回して、接続されるようになっている。
これにより、振動腕34,35内で電界効率を高めて、クリスタルインピーダンス値(CI値)を下げることができるため、圧電振動片30を小型化することができる。
また、一対の振動腕34,35を支持する基部である引出部30bについては、図示してはいないが、幅方向を縮幅するように側面に臨んだ切り欠き部(図示せず)を形成して所謂振動漏れを防ぎ、圧電振動片30の小型化を図るようにしても勿論よい。
また、一対の振動腕34,35を支持する基部である引出部30bについては、図示してはいないが、幅方向を縮幅するように側面に臨んだ切り欠き部(図示せず)を形成して所謂振動漏れを防ぎ、圧電振動片30の小型化を図るようにしても勿論よい。
ここで、圧電振動片30は、図2に示されるように、励振部30a以外の側縁部30cが、パッケージ20の内底20aに直接接合されるようになっている。
すなわち、圧電振動片30の励振部30a以外の側縁部30cをパッケージ20の内底20aと対向するように配置して、この側縁部30cと内底20aとが直接接合されている。
すなわち、圧電振動片30の励振部30a以外の側縁部30cをパッケージ20の内底20aと対向するように配置して、この側縁部30cと内底20aとが直接接合されている。
具体的には、引出部(基部)30bに設けられた引出電極46,47は、上述したように励振電極44,45との電気的接続を図るために、引出部30bの長手方向の側縁部30cにも設けられており、この長手方向の側縁部30cの引出電極46,47とマウント電極28,28とを導電性接着剤40,40で電気的機械的に接続するようにしている。このため、本実施形態の場合、長手方向の側縁部30cがパッケージの内底20aと接合されることになり、圧電振動片30は、その長手方向が高さ方向(図2の上下方向)に沿うようにして起立することになる。
また、本実施形態の場合、マウント電極40,40は、パッケージ20の内底20aと接した面(内部空間S1に露出した内側側面)20bにも設けられており、この内底20aと接した面20bと圧電振動片30の幅方向の側縁部30dとが導電性接着剤40で電気的機械的に接合されて、圧電振動片30のパッケージ20に対する接合強度を向上するようになっている。
そして、このような圧電振動片30を収容するためパッケージ20は、図2に示されるように、内部空間S1に露出した内壁(内側側面)の少なくとも一面20cが、圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積を有するようになっている。なお、本実施形態の内部空間S1は略矩形状に形成されているため、内壁の対向する二面が、圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積を有している。
具体的には、図1および図2に示されるように、圧電振動片30の主面の最も寸法の長い一辺を長さL1、この長さL1に対して主面の垂直方向を幅W1、厚みをD1とした場合、パッケージ20の内部空間S1の高さH2が圧電振動片30の長さL1より大きく、内部空間S1の幅W2が圧電振動片30の幅W1より大きく、内部空間S1の奥行きD2が圧電振動片30の厚みD1より大きく形成されている。
具体的には、図1および図2に示されるように、圧電振動片30の主面の最も寸法の長い一辺を長さL1、この長さL1に対して主面の垂直方向を幅W1、厚みをD1とした場合、パッケージ20の内部空間S1の高さH2が圧電振動片30の長さL1より大きく、内部空間S1の幅W2が圧電振動片30の幅W1より大きく、内部空間S1の奥行きD2が圧電振動片30の厚みD1より大きく形成されている。
本発明の第1の実施形態は以上のように構成されており、圧電振動片30の側縁部30cが、パッケージ20の内底20aと直接接合されるようになっている。このため、パッケージ20の内底20aは、圧電振動片30の主面の面積よりも大幅に小さな側縁部30cの面積に対応した大きさにすれば済み、さらに、主面にスペース的に余裕のない小型化された圧電振動片30であっても、その側縁部30cを有効に活用して、パッケージ20側に接合できる。また、このパッケージ20に接合される圧電振動片30の部分は、励振部30a以外の側縁部30cであるため、圧電振動片30の振動特性に与える悪影響も少ない。したがって、小型化された圧電振動片30を利用する圧電デバイス10の実装面積を、大幅に小さくすることができる。
図4および図5は、本発明の第2の実施形態に係る圧電デバイス12であって、図4は圧電デバイス12の概略平面図(即ち、圧電デバイス12を実装基板に接続した際に、上から見た図)、図5は図4のC−C線概略切断断面図である。
なお、図5の平行斜線の部分は、理解の便宜のために示したものであって、断面等を表すものではない。
なお、図5の平行斜線の部分は、理解の便宜のために示したものであって、断面等を表すものではない。
これらの図において、図1ないし図3の説明で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
この圧電デバイス12が図1ないし図3の圧電デバイス10と主に異なるは、圧電振動片30のパッケージへの接合構造についてである。
この圧電デバイス12が図1ないし図3の圧電デバイス10と主に異なるは、圧電振動片30のパッケージへの接合構造についてである。
すなわち、この圧電デバイス12の圧電振動片30は、励振部30a以外の領域である引出部30bを延伸するようにして、パッケージ20に接合される固定アーム32が形成されており、この固定アーム32は、その側縁部32aがパッケージの内底20aと対向するようにして、パッケージ20側に直接接合されるようになっている。
具体的には、固定アーム32は、引出部30bと同一面上に一体に形成されており、圧電振動片30の姿勢を確実に保持できるだけの接着剤を塗布できる長さを有するように、引出部30aの長さよりも長く形成することが好ましく、本実施形態の場合は、圧電振動片30の全長と同じ寸法としている。
このように、圧電振動片30は、励振部30aおよび引出部30bとは別に、パッケージ20と接合するための固定アーム32を専用に形成することで、圧電振動片30の側縁部以外の部分についてもパッケージ30と接合できるようにし、圧電振動片30のパッケージ20に対する接合強度を高めるようにしている。
このように、圧電振動片30は、励振部30aおよび引出部30bとは別に、パッケージ20と接合するための固定アーム32を専用に形成することで、圧電振動片30の側縁部以外の部分についてもパッケージ30と接合できるようにし、圧電振動片30のパッケージ20に対する接合強度を高めるようにしている。
そして、固定アーム32は、引出部30bの励振部30aから最も離れた端部30cの位置(本実施形態では、引出部30bの励振部30aと反対側の端部における角部付近)から延伸して、励振部30aの側縁部と対向するようにして、圧電振動片30の長手方向に沿って形成されている。
このように、固定アーム32は、振動に積極的に関与する励振部30aから遠ざけるように配置することで、励振部30aの振動をパッケージ20に伝達し難くすると共に、パッケージ20側の振動や導電性接着剤40の応力を励振部30aに伝達し難くしている。
このように、固定アーム32は、振動に積極的に関与する励振部30aから遠ざけるように配置することで、励振部30aの振動をパッケージ20に伝達し難くすると共に、パッケージ20側の振動や導電性接着剤40の応力を励振部30aに伝達し難くしている。
さらに、固定アーム32は、圧電振動片30の重心OPを通る幅方向の仮想線CL1を中心にして、その両側32−1,32−2がパッケージ20に接合される構造とすることがより好ましく、これにより、圧電振動片30を安定した姿勢でパッケージ20に保持することができる。
また、この固定アーム32のパッケージ20と接合される部分、即ち、本実施形態の場合は、外側の側縁部32aには、引出電極46,47が延伸するようにして、パッケージ20側のマウント電極28,28と電気的機械的に接続される一対の接続用電極48,49が設けられている。
この接続用電極48,49の分極された一対の電極48,49間には、溝部52が形成されている。この溝部52は、電極48に付着する接着剤40と電極49に付着する接着剤40との接触を防止するように配置されており、本実施形態の場合、固定アーム32の側縁部32aに臨んで凹状の溝となっている。これにより、接続用電極48と接続用電極49の短絡を防止している。
この接続用電極48,49の分極された一対の電極48,49間には、溝部52が形成されている。この溝部52は、電極48に付着する接着剤40と電極49に付着する接着剤40との接触を防止するように配置されており、本実施形態の場合、固定アーム32の側縁部32aに臨んで凹状の溝となっている。これにより、接続用電極48と接続用電極49の短絡を防止している。
なお、引出電極46,47および接続用電極48,49の分極された一対の電極は、互いに略同じ面積となっている。すなわち、互いに異極となる電極の内、引出電極46およびこの引出電極46と一体に形成された接続用電極48と、引出電極47およびこの引出電極47と一体に形成された接続用電極49とが、圧電体の表面に略同じ面積で設けられている。これにより、互いの電気容量を同じにして、バランスよく励振部30aに電圧を供給している。
さらに、本第2の実施形態の圧電振動片30については、パッケージ20側に接合する際に、引出部30bからパッケージ20の開口部20b側に向かって突出している突出部54を有している。
突出部54は、圧電振動片30をマウントする際に用いられる部分であり、例えばコレットを突出部54の外側の側縁部54aに当接させて吸着されるようになっている。このため、圧電振動片30をマウントする際、この突出部54を吸着して保持するようにすれば、パッケージ20の開口部20bの間口が狭くて、コレット等がパッケージ20内に挿入できない場合であっても、圧電振動片30を正確にパッケージ20に接合することができる。
突出部54は、圧電振動片30をマウントする際に用いられる部分であり、例えばコレットを突出部54の外側の側縁部54aに当接させて吸着されるようになっている。このため、圧電振動片30をマウントする際、この突出部54を吸着して保持するようにすれば、パッケージ20の開口部20bの間口が狭くて、コレット等がパッケージ20内に挿入できない場合であっても、圧電振動片30を正確にパッケージ20に接合することができる。
具体的には、この突出部54は、圧電振動片30をパッケージ20の内底20aに接合した場合、高さ方向(図5の上下方向)について、突出部54の外側の側縁部54aの位置が、パッケージ20の開口部20b側の端面21aの位置と略同じになるように形成されている。
また、突出部54は、引出部30bの励振部30aから最も離れた端部(本実施形態では、引出部30bの励振部30aと反対側の端部の角部付近)であって、中心軸を挟んで固定アーム32側と反対側の端部から突出するように形成されている。そして、この突出した突出部54は、圧電振動片30の長手方向に沿って延伸し、好ましくは、圧電振動片30の重心OPを通る幅方向の仮想線CL1上に配置されるように延伸している。
また、突出部54は、引出部30bの励振部30aから最も離れた端部(本実施形態では、引出部30bの励振部30aと反対側の端部の角部付近)であって、中心軸を挟んで固定アーム32側と反対側の端部から突出するように形成されている。そして、この突出した突出部54は、圧電振動片30の長手方向に沿って延伸し、好ましくは、圧電振動片30の重心OPを通る幅方向の仮想線CL1上に配置されるように延伸している。
本発明の第2の実施形態は以上のように構成されており、圧電振動片30のパッケージ20に接合される固定アーム32は、その側縁部32aがパッケージ20の内底20aと対向するようにして、パッケージ20に直接接合されるようになっている。このため、圧電振動片30を収容するパッケージ20の内底20aは、対向する圧電振動片30の側縁部32aの面積に対応して形成すれば済むため、実装面積を大幅に小さくすることができる。
そして、このようにパッケージ20に接合するための固定アーム32を専用に形成することで、固定アーム32の側縁部32a、およびこの側縁部32aに接した部分に接着剤が塗布されても問題はなく、圧電振動片30をパッケージ20に確実に接合できる。
そして、このようにパッケージ20に接合するための固定アーム32を専用に形成することで、固定アーム32の側縁部32a、およびこの側縁部32aに接した部分に接着剤が塗布されても問題はなく、圧電振動片30をパッケージ20に確実に接合できる。
なお、本実施形態の圧電振動片30には、上述のように、所謂音叉型の圧電振動片が用いられているが、本発明はこのような圧電振動片に限られるものではなく、例えば、図6に示すように、所謂ATカット振動片であってもよく、或いは、SAW共振子等であっても勿論よい。
図7は、本発明の第2の実施形態の変形例に係る圧電デバイス14であって、概略斜視図である。なお、理解の便宜のため、圧電振動片上の電極は図示していない。
この図において、図1ないし図6の説明で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
この圧電デバイス14が図1ないし図6の圧電デバイス10,12と異なるは、パッケージの構造のみについてである。
この図において、図1ないし図6の説明で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
この圧電デバイス14が図1ないし図6の圧電デバイス10,12と異なるは、パッケージの構造のみについてである。
すなわち、圧電デバイス14のパッケージ20は、水平方向であって圧電振動片30の厚みD1方向に、複数の基板を積層するように形成されている。
具体的には、パッケージ20は、圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積を有する開口部を備えた枠状の基板61と、全体が略平板状の基板60とを、水平方向であって圧電振動片30の厚みD1方向に重ね合わせることで形成されている。
そして、圧電振動片30をマウントした後に、枠状の基板61の開口部(パッケージ20の開口部となる)を、ガラス等の光を透過する基板62で封止(内部空間S1を密封)するようにしている。このため、パッケージ20の圧電振動片30の主面に対向する側面には、光を透過する基板62が配置されることになる。
具体的には、パッケージ20は、圧電振動片30の主面の投影面積よりも大きな面積を有する開口部を備えた枠状の基板61と、全体が略平板状の基板60とを、水平方向であって圧電振動片30の厚みD1方向に重ね合わせることで形成されている。
そして、圧電振動片30をマウントした後に、枠状の基板61の開口部(パッケージ20の開口部となる)を、ガラス等の光を透過する基板62で封止(内部空間S1を密封)するようにしている。このため、パッケージ20の圧電振動片30の主面に対向する側面には、光を透過する基板62が配置されることになる。
本発明の第2の実施形態の変形例は以上のように構成されており、パッケージ20の圧電振動片30の主面に対向する側面には、光を透過する基板62が配置されているので、内部空間S1を封止した後であっても、側面側からレーザ光LBを圧電振動片30の図示しない励振電極等の金属被膜部に照射して、質量削減方式にて周波数を調整することができる。
また、パッケージ20の開口部は、少なくとも圧電振動片30の主面の投影面積より大きく形成されているため、圧電振動片30を容易にパッケージ20内に挿入することができる。したがって、図5の圧電振動片30のように突出部54を設ける必要もなく、パッケージ20の高さを抑えることができる。
また、パッケージ20の開口部は、少なくとも圧電振動片30の主面の投影面積より大きく形成されているため、圧電振動片30を容易にパッケージ20内に挿入することができる。したがって、図5の圧電振動片30のように突出部54を設ける必要もなく、パッケージ20の高さを抑えることができる。
本発明は上述の実施形態に限定されない。実施形態や各変形例の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
10,12,14・・・圧電デバイス、20・・・パッケージ、20a・・・内底、30・・・圧電振動片、30a・・・励振部、30b・・・引出部、32・・・固定アーム、30c,32a・・・側縁部、44,45・・・励振電極、46,47・・・引出電極
Claims (8)
- 圧電体の表面に励振電極を有する励振部が形成されている圧電振動片を、パッケージ側に接合する圧電振動片の接合構造であって、
前記圧電振動片の前記励振部以外の側縁部が、前記パッケージの内底側に直接接合されるようになっている
ことを特徴とする圧電振動片の接合構造。 - 圧電体の表面に励振電極を有する励振部が形成されている圧電振動片を、パッケージ側に接合する圧電振動片の接合構造であって、
前記圧電振動片の前記励振部以外の領域から延伸するようにして、前記パッケージに接合される固定アームが形成されており、
この固定アームは、その側縁部が前記パッケージの内底と対向するようにして、パッケージ側に直接接合されるようになっている
ことを特徴とする圧電振動片の接合構造。 - 前記圧電体の表面に、前記励振電極を引き出すようにして引出電極が設けられており、
前記固定アームの前記パッケージと接合される部分には、前記引出電極を延伸するようにして、パッケージ側の電極と接続される一対の接続用電極が設けられている
ことを特徴とする請求項2に記載の圧電振動片の接合構造。 - 前記引出電極および前記接続用電極の分極された一対の電極が、互いに略同じ面積となっていることを特徴とする請求項3に記載の圧電振動片の接合構造。
- 前記接続用電極の分極された一対の電極間に溝部が形成されていることを特徴とする請求項3または4に記載の圧電振動片の接合構造。
- 前記圧電振動片は、パッケージ側に接合する際に、前記励振部以外の領域からパッケージの開口部側に向かって突出している突出部を有することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の圧電振動片の接合構造。
- 圧電体の表面に励振電極を有する励振部が形成されている圧電振動片と、この圧電振動片を収容するようにしたパッケージとを備えた圧電デバイスであって、
前記圧電振動片の励振部以外の側縁部が、前記パッケージの内底側に直接接合されるようになっている
ことを特徴とする圧電デバイス。 - 圧電体の表面に励振電極が設けられて励振部が形成されている圧電振動片と、この圧電振動片を収容するようにしたパッケージとを備えた圧電デバイスであって、
前記圧電振動片の前記励振部以外の領域から延伸するようにして、前記パッケージに接合される固定アームが形成されており、
この固定アームは、その側縁部が前記パッケージの内底と対向するようにして、パッケージ側に直接接合されるようになっている
ことを特徴とする圧電デバイス。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006023659A JP2007208537A (ja) | 2006-01-31 | 2006-01-31 | 圧電振動片の接合構造、及び圧電デバイス |
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JP (1) | JP2007208537A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014057236A (ja) * | 2012-09-13 | 2014-03-27 | Seiko Epson Corp | 振動片、振動子、発振器、電子機器及び移動体 |
-
2006
- 2006-01-31 JP JP2006023659A patent/JP2007208537A/ja not_active Withdrawn
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