JP2008167402A - 圧電振動片、圧電デバイスおよび圧電振動片の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】励振電極との導通を確保するとともに、パッケージ側とのショートを防止した圧電振動片、これを用いた圧電デバイスおよび圧電振動片の製造方法を提供する。
【解決手段】圧電振動片は、圧電素板と、圧電素板の縁部に設けられ、側面を凸にした切り欠き部20と、圧電素板の一方の主面に設けた励振電極22と、励振電極22に接続し、圧電素板の一方の主面を引き回されて切り欠き部20に隣接して設けた導通電極26と、を有し、切り欠き部20における凸にした部分を、導通電極26と導通をとる箇所とした構成である。
【選択図】図4
【解決手段】圧電振動片は、圧電素板と、圧電素板の縁部に設けられ、側面を凸にした切り欠き部20と、圧電素板の一方の主面に設けた励振電極22と、励振電極22に接続し、圧電素板の一方の主面を引き回されて切り欠き部20に隣接して設けた導通電極26と、を有し、切り欠き部20における凸にした部分を、導通電極26と導通をとる箇所とした構成である。
【選択図】図4
Description
本発明は、圧電振動片、圧電デバイスおよび圧電振動片の製造方法に関するものである。
圧電振動片は圧電素板を有している。この圧電素板の両主面には、その中央部に振動を励起する励振電極がそれぞれ設けてあり、励振電極同士が圧電素板を挟んで対向している。また圧電素板の角部付近に支持電極が設けてあり、圧電素板上を引き回された導通電極を介して励振電極と1対1に導通している。そして一方の主面に設けた励振電極と他方の主面に設けた支持電極とを電気的に接続する導通電極は、圧電素板の主面および側面を引き回されている。なお支持電極は、圧電振動片がパッケージ搭載されたときに、このパッケージに設けたマウント電極と接合する箇所になる。そして、この接合には、導電性接着剤を用いている。
ところで圧電素板には、ATカット水晶素板を用いる場合がある。水晶は、結晶構造の異方性により、結晶軸毎にエッチングされる速さが異なっている。このため水晶素板、特にATカット水晶素板を用いる場合には、側面と主面のなす角が鋭角になる部分が生じる。そして前述した導通電極は、この鋭角になった部分にも引き回されている。
なおATカット水晶素板を用いた圧電振動片について開示したものには、特許文献1,2がある。この特許文献1に開示された圧電振動片は、水晶素板における短辺の両端部に支持電極を設けている。また特許文献2に開示された圧電振動片は、2つの支持電極が幅方向に一部がオーバーラップするように設けてある。そして各支持電極において前記オーバーラップした部分に導電性接着剤が設けてあり、各導電性接着剤と励振電極の中心部とが、水晶の結晶構造のX軸線に沿ってずれがない状態で直線状に配置してある。
特開2005−192130号公報
特開2002−246869号公報
前述したように、圧電素板の主面と側面のなす角が鋭角になっている箇所は、導通電極を形成し難いので断線するおそれがある。また特許文献1に記載されるような圧電振動片、すなわち圧電素板における短辺の両端部に支持電極を設けた圧電振動片では、導電性接着剤によってパッケージに支持されている部分から応力が加わってしまう。そして圧電振動片とパッケージを接合する導電性接着剤が圧電素板の上面に被さるように塗布してある場合には、圧電振動片に加わった前記応力により前記圧電素板の鋭角な箇所が導電性接着剤を押して断線するおそれがある。
また圧電素板の側面に導通電極を引き回していると、導通電極とパッケージの内壁とが接触する可能性がある。そしてパッケージには、セラミックの平板上にシールリングを配設して、圧電振動片を収容するキャビティを形成し、シールリング上にリッドを配設するものがある。このようなパッケージを用いた場合、シールリングは導電性を有するので、導通電極とパッケージの内壁(シールリング)が接触すると、圧電振動子が正常に動作しなくなってしまう。
本発明は、励振電極との導通を確保するとともに、パッケージ側とのショートを防止した圧電振動片、これを用いた圧電デバイスおよび圧電振動片の製造方法を提供することを目的とする。
本発明に係る圧電振動片は、圧電素板と、圧電素板の縁部に設けられ、側面を凸にした切り欠き部と、圧電素板の一方の主面に設けた励振電極と、励振電極に接続し、圧電素板の一方の主面を引き回されて切り欠き部に隣接して設けた導通電極と、を有し、切り欠き部における凸にした部分を、導通電極と導通をとる箇所としたことを特徴としている。切り欠き部の側面を凸にすることにより、圧電素板の主面と側面のなす角度を大きくできる。そして凸になった部分を導通箇所とすることにより、この凸の部分に形成される導通電極が肉薄になるのを防止でき、凸の部分に塗布される導電性接着剤が肉薄になるのを防止できる。これにより励振電極との導通を確保できる。また切り欠き部は、圧電素板の内側に入り込んでいるので、導通電極と導通する箇所を圧電素板の内側に入れることができる。よってこの箇所が圧電振動片を保持するパッケージの側壁と接触するのを防止できる。
また本発明に係る圧電振動片は、圧電素板の他方の主面に支持電極を設け、切り欠き部の側面を凸にした部分に導通電極を引き回して、圧電素板の一方の主面を引き回した導通電極と支持電極とを接続したことを特徴としている。切り欠き部に設けた導通電極を介して、支持電極と励振電極とを導通できる。よって励振電極の導通を確保できる。また切り欠き部に設けた導通電極は、圧電素板の内側に入り込んでいるので、圧電振動片を保持するパッケージの側壁と接触することがない。よって圧電振動片とパッケージの短絡事故を防止できる。
また本発明に係る圧電振動片は、圧電素板の他方の主面に支持電極を設け、切り欠き部を支持電極に隣接して設けたことを特徴としている。支持電極は、導電性接着剤を用いることにより、パッケージに設けたマウント電極と接合する箇所である。このためマウント電極に塗布された導電性接着剤の上に圧電振動片を載せると導電性接着剤が切り欠き部に入り込み、さらに一方の主面に設けた導通電極に被さる。これにより切り欠き部に入り込んだ導電性接着剤と励振電極が導通するので、この励振電極の導通を確保できる。また導電性接着剤が切り欠き部に入り込むので、導電性接着剤がマウント電極の周囲に流れ出すのを防止できる。よって各マウント電極に設けた導電性接着剤同士が短絡するのを防止できる。また導電性接着剤が切り欠き部に入り込むことにより、圧電振動片を保持するパッケージの側壁と導電性接着剤が接触することがない。よって圧電振動片とパッケージの短絡事故を防止できる。
また本発明に係る圧電振動片は、圧電素板の他方の主面にも励振電極およびこの励振電極に導通した支持電極を有し、圧電素板の一方の主面に設けた励振電極と、一方の主面に設けた励振電極に導通した支持電極と、圧電素板の他方の主面に設けた励振電極と、他方の主面に設けた励振電極に導通した支持電極とを一直線に配設したことを特徴としている。これにより支持電極を設けた部分に応力が加わったとしても支持電極間に応力をとどめることができ、励振電極を設けた部分に応力が伝わるのを防止できる。
そして前述した圧電素板は、水晶の結晶軸のうちX軸とZ’軸とで形成される平面からなるATカット水晶素板であり、切り欠き部の側面が凸になっている部分を水晶素板の−X方向に向いた面および+X方向に向いた面の少なくともいずれか一方に設けたことを特徴としている。これによりATカット水晶素板に設ける切り欠き部をウエットエッチングにより形成することにより、−Xを向いた箇所や+X方向に向いた面に凸形状を得ることができる。
また本発明に係る圧電デバイスは、前述した圧電振動片をパッケージに搭載したことを特徴としている。前述した特徴を有する圧電振動片を搭載することで、圧電振動片の励振電極とパッケージ側との導通を確保することができる。また切り欠き部に設けた導通電極または導電性接着剤と圧電振動片を保持するパッケージの側壁とが接触するのを防止できるので、圧電振動片とパッケージの短絡事故を防止できる。
また本発明に係る圧電振動片の製造方法は、圧電素板を備えた圧電振動片の製造方法であって、圧電素板は、ATカット水晶素板であり、ウエットエッチングにより、水晶素板の外形と、水晶素板の縁部に切り欠き部とを形成する工程と、水晶素板の一方の主面および他方の主面に励振電極を形成し、且つ、水晶素板の一方の主面に形成する励振電極に接続するとともに、水晶素板の一方の主面を引き回しつつ切り欠き部に隣接する導通電極を形成する工程と、を行うことを特徴としている。水晶の結晶軸毎に異なっているエッチングレートを利用することにより、切り欠き部の側面を凸にすることができる。そして凸になった部分を導通箇所とすることにより、この凸の部分に形成される導通電極が肉薄になるのを防止でき、また凸の部分に塗布される導電性接着剤が肉薄になるのを防止できる。これにより励振電極との導通を確保できる。また切り欠き部は、圧電素板の内側に入り込んでいるので、導通電極と導通する箇所を圧電素板の内側に入れることができる。よってこの箇所が圧電振動片を保持するパッケージの側壁と接触するのを防止できる。
そして前述した励振電極および導通電極を形成する工程は、切り欠き部の側面が山切り形状の凸になっている部分にも導通電極を形成する工程を含むことを特徴としている。これにより切り欠き部に設けた導通電極を介して、支持電極と励振電極とを導通できる。よって励振電極の導通を確保できる。また切り欠き部に設けた導通電極は、圧電素板の内側に入り込んでいるので、圧電振動片を保持するパッケージの側壁と接触することがない。よって圧電振動片とパッケージの短絡事故を防止できる。
以下に、本発明に係る圧電振動片、圧電デバイスおよび圧電振動片の製造方法の実施形態について説明する。まず圧電振動片について説明する。図1は圧電振動片の説明図である。ここで図1(A)は圧電振動片の平面図、図1(B)は圧電振動片の側面図である。図2は圧電振動片の断面図である。ここで図2(A)は図1(A)のA−A線における断面図、図2(B)は図1(A)のB−B線における断面図、図2(C)は図1(A)のC−C線における断面図を示している。
圧電振動片10は圧電素板12を有しており、励振電極22、支持電極24および導通電極26を圧電素板12に設けたものである。具体的には、圧電素板12は、厚さが薄くなっている部分(薄肉部14)と、この薄肉部14の周囲に形成した薄肉部14よりも厚い部分(厚肉部16)とを備えている。すなわち圧電素板12は、その中央部付近における他方の主面12b(図1(B)に示す場合では下側の面)に凹部18を備えている。そして凹部18が形成されている部分が薄肉部14になり、凹部18の周囲が厚肉部16になっている。この凹部18は、エッチングにより形成すればよい。
また圧電素板12は、その縁部に切り欠き部20を設けている。この切り欠き部20は、圧電素板12の一方の主面12aに形成される導通電極26に隣接して設けてある。なお切り欠き部20は、縁部に少なくとも1つ設けてあればよい。そして図1(A)に示す場合では、切り欠き部20は、圧電素板12の角部のうちの1つ(図1(A)では左上の角部)と、Z’軸に直交するとともに−Z’方向にある圧電素板12の側面における幅方向の中央とに設けている。この切り欠き部20の側面は、少なくとも一部が凸形状になっている(図2(C)参照)。すなわち切り欠き部20の側面は、圧電素板12の厚さ方向における中央部が、両端部に比べて外側に出っ張った箇所を有している。この凸になった部分が、後述するように、支持電極24と導通電極26の導通をとる箇所またはパッケージ側と導通電極26の導通をとる箇所となる。
そして本実施形態では、圧電素板12にATカット水晶素板28を用いている。図3はATカット水晶素板の説明図である。水晶の結晶軸は、X軸(電気軸)、Y軸(機械軸)およびZ軸(光軸)によって定義される。ATカット水晶素板28は、Y軸に垂直に切り出される水晶Y板をX軸回りにθ=約35°回転して得られるものである。なおZ’軸およびY’軸は、Z軸およびY軸をθ回転させたことにより新たに設定した軸である。このため図1(A)に示す場合では、図面の左右方向がZ’軸になり、上下方向がX軸になり、垂直方向がY’軸になっている。また図1(B)に示す場合では、図面の左右方向がZ’軸になり、上下方向がY’軸になり、垂直方向がX軸になっている。
また圧電素板12に設けられる励振電極22は、図1に示すように、圧電素板12の薄肉部14に設けてある。そして圧電素板12の一方の主面12aに設けた励振電極22は平面視して矩形になっており、他方の主面12bに設けた励振電極22は平面視して円形になっており、各励振電極22が圧電素板12を挟んで対向している。また支持電極24は、励振電極22の数と同じ数が圧電素板12の他方の主面12bに設けてある。そして一方の支持電極24と他方の支持電極24は、Z’軸に沿った一直線上に配置されている。(図2(A)参照)。この直線は、圧電素板12の主面の外形を形成する辺のうちX軸に沿った辺の中央を通るようになっている。
また導通電極26は、各励振電極22に接続している。すなわち圧電素板12の他方の主面12bに設けた励振電極22と他方の支持電極24は、他方の主面12bを引き回された導通電極26を介して1対1に導通している(図1(A)参照)。また圧電素板12の一方の主面12aに設けた励振電極22には、一方の主面12aを引き回された導通電極26が接続している。この一方の主面12aに設けた導通電極26は、2つの切り欠き部20に隣接して引き回してある。そして本実施形態では、一方の主面12aに設けた導通電極26は、圧電素板12の角部に設けた切り欠き部20の側面にも引き回されて、一方の支持電極24に導通している。なお切り欠き部20の側面に引き回された導通電極26は、切り欠き部20の側面が凸になった部分、すなわち圧電素板12の側面における厚さ方向の中央部が外側に出っ張った箇所に設けてある。
次に、このような圧電振動片10の製造方法について説明する。まず圧電素板12は、ウエットエッチングによって外形および切り欠き部20を形成する。そして切り欠き部20は、圧電ウエハの表裏両面からウエットエッチングを行うことにより形成する。このとき圧電素板12を形成している圧電性を有する結晶がエッチングレートの異方性を有していれば、圧電素板12の縁部(側面)や切り欠き部20の側面を凸形状にすることができる。
また圧電素板12は、前記圧電ウエハから折り取るようにして個片化している。
このため圧電素板12は、図2(C)に示す右端部に、この圧電素板12の主面に対して略垂直になった箇所を有している。そして、この略垂直になった箇所に隣接しているテーパ状の箇所は、圧電素板12を個片化するための分割用溝を形成したために存在している。この分割用溝は、前記圧電ウエハの片方の主面(図2(C)では他方の主面12b側)からのみハーフエッチングを行なって形成されている。なお圧電素板12を前記圧電ウエハから折り取る箇所は、図2(C)に示す右端部に限定されることはなく、実施形態に応じて適宜折り取り箇所を設定することができる。
このため圧電素板12は、図2(C)に示す右端部に、この圧電素板12の主面に対して略垂直になった箇所を有している。そして、この略垂直になった箇所に隣接しているテーパ状の箇所は、圧電素板12を個片化するための分割用溝を形成したために存在している。この分割用溝は、前記圧電ウエハの片方の主面(図2(C)では他方の主面12b側)からのみハーフエッチングを行なって形成されている。なお圧電素板12を前記圧電ウエハから折り取る箇所は、図2(C)に示す右端部に限定されることはなく、実施形態に応じて適宜折り取り箇所を設定することができる。
そして圧電素板12がATカット水晶素板28であれば、水晶の結晶の異方性に起因して結晶軸毎にエッチングレートが異なっているので、ウエットエッチングすると水晶素板28の縁部のうちZ’軸に沿い(X軸に直交する側面)、且つ、−X側にある縁部は、水晶素板28の厚さ方向における中央部が両端部に比べて凸になる(図1には図示せず)。なお水晶素板28の縁部のうちX軸に沿い(Z’軸に直交する側面)、且つ、−Z’側にある縁部は、水晶素板28の一方の主面12aが他方の主面12bよりも外側に出っ張り、一方の主面12aと側面のなす角が鋭角になる(図1(B)参照)。したがってウエットエッチングによってATカット水晶素板28に切り欠き部20を形成すると、この切り欠き部20の側面のうち−X方向に向いている箇所は凸形状になる。
図4はATカット水晶素板に形成した切り欠き部の説明図である。ここで図4(A)は切り欠き部の平面図であり、図4(B),(C)は切り欠き部の側面図である。図4(A)に示す切り欠き部20のうち側面が−X方向に向いている箇所aは、図4(B)に示すように切り欠き部20の側面における厚さ方向の中央部が両端部に比べて外側に出っ張った凸形状をしている。これに対し、図4(A)に示す切り欠き部20のうち側面が−Z’方向に向いている箇所bは、図4(C)に示すように水晶素板28の一方の主面12aが他方の主面12bよりも外側に出っ張り、一方の主面12aと切り欠き部20の側面のなす角α2が鋭角になる。
このとき図4(B)に示す切り欠き部20の側面が凸になった部分の角度α1は、図4(C)に示す一方の主面12aと切り欠き部20の側面とのなす角α2に比べて大きくなっている。そして切り欠き部20の側面のうち前述した箇所a,b以外、すなわち−X方向に向く箇所aから−Z’方向に向く箇所bまでの側面形状は、図4(B)に示す形状が図4(C)に示す形状に徐々に変化していく形状となる。このため図1(A)に示す圧電振動片10においても、切り欠き部20は図4を用いて説明したものと同じ形状になる。すなわち切り欠き部20の側面が−Z’方向に向く箇所やこの箇所に近い部分は、図2(A),(B)に示すように、一方の主面12aと切り欠き部20の側面とのなす角が鋭角になる。また切り欠き部20のうち側面が−X方向に向く箇所に近い部分は、図2(C)に示すように、水晶素板28の厚さ方向における中央部が両端部に比べて凸になる。
なお図1(A)に示すように、Z’軸に直交するとともに、−Z’方向にある圧電素板12の側面において、幅方向(X軸に沿う方向)の中央部に設けた切り欠き部20は半円形状なので、前述した側面の形状ばかりでなく、+X方向から−X方向まで向いた側面を有している。このため、これらの間の側面も、+X方向に向いた側面の形状から−Z’方向に向いた側面の形状に徐々に変化し、そして−Z’方向に向いた側面の形状から−X方向に向いた側面の形状に徐々に変化していく。
このように圧電素板12の外形と切り欠き部20を形成するとともに、圧電素板12の他方の主面12bに凹部18を形成して逆メサ型にする。
このように圧電素板12の外形と切り欠き部20を形成するとともに、圧電素板12の他方の主面12bに凹部18を形成して逆メサ型にする。
この後、励振電極22、支持電極24および導通電極26(以下「電極パターン」という。)を圧電素板12に形成する。この電極パターンは、圧電素板12にマスクを被せ、このマスクが開口して圧電素板12が露出した部分に蒸着やスパッタ等の成膜法を用いて電極パターンの材料を成膜することにより形成すればよい。そしてこの場合、切り欠き部20の側面における前述した山切り形状になった凸の部分にも電極パターン材料を成膜して、導通電極26を形成することができる。これにより一方の支持電極24と一方の主面12aに設けた励振電極22が導通する。なお切り欠き部20に形成する導通電極26は、図1に示す場合では圧電素板12の角部に設けた切り欠き部20に形成すればよく、支持電極24に隣接して形成した切り欠き部20には導通電極26を形成しなくてもよい。
すなわち切り欠き部20を導電性接着剤で充たす場合には、その側面に導通電極26を形成しなくてもよい。そして成膜後にマスクを取り除けば、圧電振動片10が形成される。
すなわち切り欠き部20を導電性接着剤で充たす場合には、その側面に導通電極26を形成しなくてもよい。そして成膜後にマスクを取り除けば、圧電振動片10が形成される。
このような圧電振動片10およびこれの製造方法によれば、圧電素板12に設ける切り欠き部20の側面を凸形状にしている。そして圧電素板12としてATカット水晶素板28を用いた場合は、水晶の結晶軸毎に異なるエッチングレートを利用することで、切り欠き部20の側面の少なくとも一部を山切り形状になった凸型にすることができる。この切り欠き部20の側面が凸になった部分の角度(図4(B)ではα1)は、−Z’方向を向く側面において圧電素板12の一方の主面12aと側面とのなす角(図4(C)ではα2)よりも大きくなっている。
このため導通電極26は、容易に形成することができ、また厚さを確保できるので断線を防止できる。また、この凸になった部分に導電接着剤を塗布すれば、導電性接着剤が肉薄になることがなく、断線を防止できる。
また圧電振動片10は、この中心線を通る一直線上に各支持電極24を配設しているので、支持電極24を設けた部分に応力が加わったとしても支持電極24間に応力をとどめることができ、励振電極22を設けた部分(振動部)に応力が伝わるのを防止できる。よって圧電振動片10は、この応力によって歪みを生じることがなく、エージング特性等が劣化するのを防止できる。
また圧電振動片10は逆メサ型になっているので、振動部の圧電素板12の厚さを薄くすることができる。そして圧電素板12にATカット水晶素板28を用いた場合には、振動部の厚さを薄くすることにより、発振周波数を高くすることができる。
そして前述した圧電振動片10では、切り欠き部20の平面形状が円弧状になっているが、本発明はこれに限定されることはない。すなわち切り欠き部20の平面形状は、四角形や三角形等の任意の形状であればよい。
また圧電振動片10は、圧電素板12の縁部に切り欠き部20を設け、この切り欠き部20の側面を凸にしてあればよい。このため前述した実施形態において、圧電素板12にATカット水晶素板28を用いた場合では、圧電素板12の角部と、X軸に沿うとともに−Z’方向に位置する圧電素板12の側面に切り欠き部20を設けているが、本発明はこれに限定されることはない。すなわち切り欠き部20は、圧電素板12にATカット水晶素板28を用いた場合でも、水晶素板28のいずれかの縁部に設けることができる。
そしてウエットエッチングによって切り欠き部20を形成する場合には、水晶素板28の−X方向に向いた縁部に切り欠き部20を設けることができる。すなわち図1に示す場合では、Z’軸に沿うとともに−X方向にある水晶素板28の縁部に切り欠き部20を設けることで側面を凸形状にすることができる。またX軸に沿う水晶素板28の縁部に切り欠き部20を設ければ、−X方向に向く側面が得られるので、切り欠き部20の側面の一部を凸形状にすることができる。これにより切り欠き部20の側面を凸にした部分を、−X方向に向いた面に設けることができる。またサンドブラスト等の機械的な加工法を用いて切り欠き部20を形成する場合には、圧電素板12のいずれかの縁部に設けることができる。
また前述した圧電振動片10は、逆メサ形状の圧電素板12を用いているが、本発明はこの形態に限定されることはない。すなわち圧電振動片10は、フラット板、メサ形状、ベベル形状、プラノベベル形状、コンベックス形状およびプラノコンベックス形状のうちいずれかの形状の圧電素板12を用いることができる。
また本発明に用いる圧電素板12は、水晶素板28以外でもよい。そしてウエットエッチングを用いて圧電素板12に切り欠き部20を形成し、その側面を凸にするのであれば、圧電素板12は、結晶構造の異方性を有するものであればよい。
次に、前述した圧電振動片10を用いた圧電デバイスについて説明する。図5は圧電デバイスの説明図である。ここで図5(A)は圧電デバイスの平面図、図5(B)は断面図である。なお図5(A)では、圧電振動片10を気密封止するためのリッドの記載を省略している。
図5に示す圧電デバイス30は、パッケージ32に圧電振動片10を収容している。パッケージ32は、平板の基板34の上に枠型の側壁36を設けて、上方に向けて開口した凹陥部38を形成し、前記側壁36の上にリッド40を接合して凹陥部38を気密封止したものである。なお平板の基板34は、セラミック製の絶縁基板等であればよい。また枠型の側壁36は、Fe−Ni−Co−合金やFe−Ni合金の表面にNi、Auを順次メッキしたシールリングであってもよく、セラミック製の枠型絶縁基板等であってもよい。
そして前述した圧電振動片10を凹陥部38内に搭載するために、平板の上にマウント電極42を設けるとともに、平板の下面に外部端子44を設け、マウント電極42と外部端子44を1対1に導通する。マウント電極42は、圧電振動片10と電気的および機械的に接続するために、導電性接着剤46が塗布されている。この導電性接着剤46の上に圧電振動片10の支持電極24を載せ、この導電性接着剤46を介して圧電振動片10の支持電極24とマウント電極42が1対1に導通している。
ここで導電性接着剤46の上の圧電振動片10を載せると、図5の左側に示すマウント電極42に塗布した導電性接着剤46が、支持電極24に隣接している切り欠き部20に入り込む。この切り欠き部20に入り込んだ導電性接着剤46は、切り欠き部20の側面を凸にした部分と圧電振動片10の一方の主面12aに被さる。そして圧電素板12の一方の主面12aに引き回された導通電極26と接触している。これによりパッケージ32に設けたマウント電極42は、導電性接着剤46と一方の主面12aを引き回した導通電極26を介して一方の主面12aに設けた励振電極22と導通するとともに、他方の主面12b、切り欠き部20および一方の主面12aを引き回した導通電極26と導電性接着剤46を介して一方の主面12aに設けた励振電極22と導通する。またパッケージ32に設けた他のマウント電極42は、他方の主面12bに設けた支持電極24、導通電極26および励振電極22と導電性接着剤46を介して導通する。また切り欠き部20に導電性接着剤46が入り込むことにより、導電性接着剤46がマウント電極42の周囲に流れ出すのを防止できる。よって各マウント電極42に設けた導電性接着剤46同士が短絡するのを防止できる。
なお図5(B)では、圧電デバイス30の断面図を示しているが、圧電振動片10は側面を示しているので、切り欠き部20の側面を図示していない。そして各導電性接着剤46と、励振電極22の中心部は、図5において左右方向の一直線上に位置している。
このような圧電デバイス30によれば、圧電素板12の縁部に設けた切り欠き部20において、少なくとも側面を凸にした部分に導電性接着剤46を設けているので、導電性接着剤46が断線を防止できる。すなわち圧電振動片10に応力が加わって、切り欠き部20の側面を凸にした部分にこの応力が加わっても、この凸の部分の角度が大きいので導電性接着剤46が肉薄になるのを防止できる。これにより導電性接着剤46と圧電振動片10の導通を確保できる。
また各導電性接着剤46と励振電極22の中心部とが一直線上に配置されている、すなわち圧電振動片10の振動部の中央部と圧電振動片10の幅方向の中央部とを結ぶ線上で圧電振動片10が保持されているので、この圧電振動片10が支持されている部分からの応力が緩和される。すなわちパッケージ32が撓んで圧電振動片10に応力が加わっても、圧電振動片10に支持部で応力が緩和される。よってリフローやエージング等の特性が向上する。
また切り欠き部20によって、圧電素板12の一方の主面12aに設けた励振電極22と他方の主面12bに設けた支持電極24とを導通する導通電極26が圧電素板12の内側に形成することができ、また導電性接着剤46を圧電素板12の内側に入れることができるので、導通電極26や導電性接着剤46とパッケージ32の側壁36とが接触するのを防止できる。そして側壁36がシールリングであれば、導通電極26や導電性接着剤46と側壁36とが接触して短絡するという事故を防ぐことができる。
なお図5に示す圧電振動片10は、その角部と、主面を構成している1つの辺の中央部とに切り欠き部20を設けているが、切り欠き部20はいずれか一方のみであってもよい。なお圧電素板12の角部に設けた切り欠き部20は、導電性接着剤46で充たされていない。そして図5に示す圧電振動片10は、切り欠き部20を2つ有しているが、いずれか一方のみ設けてあればよい。
なお圧電デバイス30は、図5に示す構成に加えて、圧電振動片10を発振させる回路(以下「発振回路」という。)をパッケージ32に搭載してもよい。そして、圧電振動片10は、発振回路を介して外部端子44と導通していればよい。これにより圧電デバイス30は、圧電発振器になる。また圧電デバイス30は、前述した発振回路に加えて、印加された制御電圧に応じて発振周波数を可変する電圧制御回路を搭載して、電圧制御型圧電発振器になっていてもよい。また圧電デバイス30は、周囲温度にかかわらず発振周波数を一定に保つための温度補償回路を搭載して、温度補償型圧電発振器や電圧制御−温度補償型圧電発振器になっていてもよい。
10………圧電振動片、12………圧電素板、20………切り欠き部、22………励振電極、24………支持電極、26………導通電極、28………ATカット水晶素板、30………圧電デバイス、32………パッケージ、36………側壁、46………導電性接着剤。
Claims (8)
- 圧電素板と、
前記圧電素板の縁部に設けられ、側面を凸にした切り欠き部と、
前記圧電素板の一方の主面に設けた励振電極と、
前記励振電極に接続し、前記圧電素板の一方の主面を引き回されて前記切り欠き部に隣接して設けた導通電極と、を有し、
前記切り欠き部における凸にした部分を、前記導通電極と導通をとる箇所とした、
ことを特徴とする圧電振動片。 - 前記圧電素板の他方の主面に支持電極を設け、
前記切り欠き部の側面を凸にした部分に導通電極を引き回して、前記圧電素板の一方の主面を引き回した前記導通電極と前記支持電極とを接続したことを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片。 - 前記圧電素板の他方の主面に支持電極を設け、前記切り欠き部を前記支持電極に隣接して設けたことを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片。
- 前記圧電素板の他方の主面にも励振電極およびこの励振電極に導通した支持電極を有し、
前記圧電素板の一方の主面に設けた前記励振電極と、前記一方の主面に設けた前記励振電極に導通した前記支持電極と、前記圧電素板の他方の主面に設けた前記励振電極と、前記他方の主面に設けた前記励振電極に導通した前記支持電極とを一直線に配設した、
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電振動片。 - 前記圧電素板は、水晶の結晶軸のうちX軸とZ’軸とで形成される平面からなるATカット水晶素板であり、
前記切り欠き部の側面が凸になっている部分を前記水晶素板の−X方向に向いた面および+X方向に向いた面の少なくともいずれか一方に設けた、
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の圧電振動片。 - 請求項1ないし5のいずれかに記載の圧電振動片をパッケージに搭載したことを特徴とする圧電デバイス。
- 圧電素板を備えた圧電振動片の製造方法であって、
前記圧電素板は、ATカット水晶素板であり、
ウエットエッチングにより、前記水晶素板の外形と、前記水晶素板の縁部に切り欠き部とを形成する工程と、
前記水晶素板の一方の主面および他方の主面に励振電極を形成し、且つ、前記水晶素板の前記一方の主面に形成する前記励振電極に接続するとともに、前記水晶素板の前記一方の主面を引き回しつつ切り欠き部に隣接する導通電極を形成する工程と、
を行うことを特徴とする圧電振動片の製造方法。 - 前記励振電極および前記導通電極を形成する工程は、前記切り欠き部の側面が山切り形状の凸になっている部分にも導通電極を形成する工程を含むことを特徴とする請求項7に記載の圧電振動片の製造方法。
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JP2007255366A JP2008167402A (ja) | 2006-12-07 | 2007-09-28 | 圧電振動片、圧電デバイスおよび圧電振動片の製造方法 |
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JP2011193175A (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-29 | Seiko Instruments Inc | 水晶振動板及びその製造方法 |
JP2011193292A (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-29 | Seiko Instruments Inc | 水晶振動片 |
JP2015015769A (ja) * | 2014-10-09 | 2015-01-22 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | 水晶振動片 |
-
2007
- 2007-09-28 JP JP2007255366A patent/JP2008167402A/ja active Pending
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