JP6506535B2 - Piezoelectric vibrating reed and piezoelectric vibrator - Google Patents
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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 reed and a piezoelectric vibrator.
例えば、携帯電話や携帯情報端末機器には、時刻源や制御信号等のタイミング源、リファレンス信号源等に用いられるデバイスとして、水晶等を利用した圧電振動子を用いる場合が多い。この種の圧電振動子として、キャビティが形成されたパッケージ内に圧電振動片を気密封止したものが知られている。 For example, in mobile phones and portable information terminals, a piezoelectric vibrator using quartz or the like is often used as a device used as a time source, timing source such as control signal, or reference signal source. As this type of piezoelectric vibrator, one in which a piezoelectric vibrating reed is hermetically sealed in a package in which a cavity is formed is known.
圧電振動片としては、いわゆるセンターアームタイプのものが知られている。特許文献1には、基部によって互いに接続され、振動させるための電極を備えている2つの振動腕部を有する、いわゆるセンターアームタイプの圧電振動片が記載されている。
As a piezoelectric vibrating reed, a so-called center arm type is known.
ところで、この種の圧電振動片では、支持腕部の一方の主面(マウント面)に設けられた2つのマウント電極と各振動腕部上に設けられた2系統の励振電極とは、基部を経由して形成された2系統の引き回し電極を介してそれぞれ接続されている。また、2つのマウント電極の互いの絶縁性を確保するために、それぞれのマウント電極は、支持腕部の長さ方向に間隔をおいて配置されている。したがって、支持腕部の表面上において、支持腕部の先端側に位置するマウント電極に接続された引き回し電極は、支持腕部の基端側に位置するマウント電極の近傍を通過することになる。 By the way, in this type of piezoelectric vibrating reed, two mount electrodes provided on one main surface (mount surface) of the support arm and two systems of excitation electrodes provided on each vibrating arm have their bases They are respectively connected via two series of lead-out electrodes formed via the vias. Moreover, in order to ensure the mutual insulation of two mount electrodes, each mount electrode is arrange | positioned at intervals in the length direction of a support arm. Therefore, on the surface of the support arm, the lead-out electrode connected to the mount electrode located on the distal end side of the support arm passes near the mount electrode located on the proximal end side of the support arm.
ところで、圧電振動片のパッケージへの実装時、支持腕部の基端側に位置するマウント電極を接合する導電性接合材が押し潰されて濡れ広がる。このため、特に圧電振動片の小型化の要求を満たすべく、支持腕部の幅寸法を狭くした場合には、基端側に位置するマウント電極と、支持腕部の先端側に位置するマウント電極に接続された引き回し電極とが、導電性接合材を介して短絡するおそれがある。 By the way, at the time of mounting the piezoelectric vibrating reed on the package, the conductive bonding material for bonding the mount electrode positioned on the base end side of the support arm is crushed and wet-spreaded. Therefore, when the width dimension of the support arm is narrowed in order to satisfy the demand for downsizing of the piezoelectric vibrating reed, in particular, the mount electrode located on the base end side and the mount electrode located on the tip end side of the support arm There is a possibility that the lead-out electrode connected to may short-circuit through the conductive bonding material.
そこで、2系統の引き回し電極を、支持腕部の幅方向の両側面にそれぞれ形成し、支持腕部のマウント面とは反対側の主面にて引き回すことにより、マウント面において互いに絶縁されたマウント電極と引き回し電極とを十分に離間させることができる。これにより、互いに絶縁されたマウント電極と引き回し電極との短絡を防止することができると考えられる。 Therefore, two sets of lead-out electrodes are respectively formed on both sides in the width direction of the support arm, and the mounts are insulated from each other on the mount surface by drawing around the main surface opposite to the mount surface of the support arm. The electrode and the lead-out electrode can be sufficiently separated. It is thought that this can prevent a short circuit between the mount electrode and the lead-out electrode which are mutually insulated.
ところで、上述の圧電振動片のように、引き回し電極を支持腕部の側面に形成する場合には、側面に成膜された電極膜を分割して2系統の引き回し電極を形成する必要がある。しかしながら、支持腕部の側面は、主面に対して直交するように形成されているため、従来の各電極を形成する露光プロセスでは側面を十分に露光することができず、側面の電極膜をパターニングすることは困難である。したがって、従来技術では、小型化に伴う実装時の短絡を防止できる圧電振動片を提供することが困難であった。 When the lead-out electrode is formed on the side of the support arm as in the above-described piezoelectric vibrating reed, it is necessary to divide the electrode film formed on the side to form two lead-out electrodes. However, since the side surface of the support arm is formed to be orthogonal to the main surface, the side surface can not be sufficiently exposed in the conventional exposure process for forming each electrode, and the electrode film of the side surface is It is difficult to pattern. Therefore, in the prior art, it has been difficult to provide a piezoelectric vibrating reed that can prevent a short circuit during mounting accompanying miniaturization.
そこで本発明は、小型化に伴う実装時の短絡を防止できる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 piezoelectric vibrating reed and a piezoelectric vibrator capable of preventing a short circuit at the time of mounting accompanying miniaturization.
本発明の圧電振動片は、並んで配置された一対の振動腕部と、前記一対の振動腕部の基端同士を接続する基部と、前記一対の振動腕部の長手方向に沿って延在し、前記基部に基端が接続する支持腕部と、前記支持腕部の一方の主面に、前記長手方向に離間して配置された一対のマウント電極と、を備え、前記支持腕部は、側面における前記一対のマウント電極の間に対応する領域に、前記支持腕部の厚さ方向に対して傾斜したテーパ面を有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、支持腕部の側面に形成されたテーパ面が支持腕部の厚さ方向に対して傾斜しているため、電極膜をフォトリソグラフィ法によってパターニングする際に、テーパ面に形成された電極膜上のレジスト膜を支持腕部の厚さ方向から露光することが可能になる。これにより、支持腕部の側方から露光する必要がないため、電極形成時における露光の工数の増加を抑制できる。そしてテーパ面は、支持腕部の側面における一対のマウント電極の間に対応する位置に形成されているため、各マウント電極に接続し、支持腕部の側面に引き回される電極を、互いに絶縁した状態にパターニングすることができる。したがって、小型化に伴う実装時の短絡を防止できる圧電振動片が得られる。
The piezoelectric vibrating reed of the present invention extends along the longitudinal direction of the pair of vibrating arms, the pair of vibrating arms disposed side by side, the base connecting the proximal ends of the pair of vibrating arms, and the base A support arm connected to the base by the base end, and a pair of mount electrodes disposed on the main surface of the support arm at intervals in the longitudinal direction, the support arm comprising: And a tapered surface which is inclined with respect to the thickness direction of the support arm in a region corresponding to the pair of mount electrodes on the side surface.
According to the present invention, since the tapered surface formed on the side surface of the support arm is inclined with respect to the thickness direction of the support arm, the electrode film is formed on the tapered surface when it is patterned by photolithography. It becomes possible to expose the resist film on the formed electrode film from the thickness direction of the support arm. Thereby, since it is not necessary to expose from the side of a support arm part, the increase in the man-hour of the exposure at the time of electrode formation can be suppressed. And since a taper surface is formed in the position corresponding between a pair of mount electrodes in the side of a support arm, it connects to each mount electrode and mutually insulates the electrode wound around the side of a support arm It can be patterned in the Therefore, the piezoelectric vibrating reed which can prevent the short circuit at the time of mounting accompanying size reduction is obtained.
上記の圧電振動片において、前記支持腕部は、前記側面から突出する異形部を備え、前記テーパ面は、前記異形部に形成されている、ことを特徴とする。
一般にエッチング残りにより発生する異形部には、結晶面がテーパ面として現れる。したがって、本発明によれば、側面にテーパ面を有する支持腕部を容易に形成することができる。
In the piezoelectric vibrating reed described above, the support arm portion includes a deformed portion protruding from the side surface, and the tapered surface is formed on the deformed portion.
Generally, in the deformed portion generated by the etching residue, the crystal surface appears as a tapered surface. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily form a support arm having a tapered surface on the side surface.
上記の圧電振動片において、前記支持腕部の前記側面には、段差部が形成され、前記異形部は、前記段差部に形成されている、ことを特徴とする。
一般に、エッチング残りは隙間の小さい部分で顕著に発生しやすいという性質を有する。したがって、本発明によれば、支持腕部の側面に段差部を形成することで、段差部の隅部に異形部を容易に形成することができる。
In the above-described piezoelectric vibrating reed, a step portion is formed on the side surface of the support arm portion, and the deformed portion is formed in the step portion.
In general, the etching residue has a property that it tends to be significantly generated in a small portion of the gap. Therefore, according to the present invention, by forming the step portion on the side surface of the support arm portion, the deformed portion can be easily formed at the corner portion of the step portion.
上記の圧電振動片において、前記支持腕部には、前記一対のマウント電極よりも基端側において、前記側面の一部に切欠き部が形成されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、振動腕部によって励起された振動が、基部を介して支持腕部に伝搬するルートを狭くできるので、振動を振動腕部に閉じ込めることができる。これにより、小型化された圧電振動片の振動漏れを効果的に抑制でき、CI値が上昇するのを抑え、出力信号の品質が低下するのを抑えることができる。
In the above-mentioned piezoelectric vibrating reed, the supporting arm portion is characterized in that a notch is formed in a part of the side surface on the more proximal side than the pair of mount electrodes.
According to the present invention, the vibration excited by the vibrating arm can narrow the route propagating to the supporting arm via the base, so that the vibration can be confined in the vibrating arm. As a result, it is possible to effectively suppress the vibration leakage of the miniaturized piezoelectric vibrating reed, to suppress the increase of the CI value, and to suppress the deterioration of the quality of the output signal.
上記の圧電振動片において、前記支持腕部は、前記一対の振動腕部の間に配置されている、ことを特徴とする。
本発明によれば、振動する一対の振動腕部が、パッケージに対して固定される支持腕部を中心に対称に配置されるため、振動特性を向上させることができる。また、パッケージへの固定部を基部に設ける必要がないため、圧電振動片の長さを短く形成でき、圧電振動片を小型化することができる。
In the above-described piezoelectric vibrating reed, the support arm is disposed between the pair of vibrating arms.
According to the present invention, the vibration characteristics can be improved because the pair of vibrating vibrating arms are arranged symmetrically about the support arm fixed to the package. In addition, since it is not necessary to provide a fixing portion to the package on the base, the length of the piezoelectric vibrating reed can be shortened, and the piezoelectric vibrating reed can be miniaturized.
本発明の圧電振動子は、上記の圧電振動片を備えることを特徴とする。
本発明によれば、上記圧電振動片は、小型化に伴う実装時の短絡を防止できるため、信頼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 reed.
According to the present invention, since the piezoelectric vibrating reed can prevent a short circuit at the time of mounting accompanying miniaturization, a small-sized piezoelectric vibrator excellent in reliability can be obtained.
本発明によれば、支持腕部の側面に形成されたテーパ面が支持腕部の厚さ方向に対して傾斜しているため、電極膜をフォトリソグラフィ法によってパターニングする際に、テーパ面に形成された電極膜上のレジスト膜を支持腕部の厚さ方向から露光することが可能になる。これにより、支持腕部の側方から露光する必要がないため、電極形成時における露光の工数の増加を抑制できる。そしてテーパ面は、支持腕部の側面における一対のマウント電極の間に対応する位置に形成されているため、各マウント電極に接続し、支持腕部の側面に引き回される電極を、互いに絶縁した状態にパターニングすることができる。したがって、小型化に伴う実装時の短絡を防止できる圧電振動片が得られる。 According to the present invention, since the tapered surface formed on the side surface of the support arm is inclined with respect to the thickness direction of the support arm, the electrode film is formed on the tapered surface when it is patterned by photolithography. It becomes possible to expose the resist film on the formed electrode film from the thickness direction of the support arm. Thereby, since it is not necessary to expose from the side of a support arm part, the increase in the man-hour of the exposure at the time of electrode formation can be suppressed. And since a taper surface is formed in the position corresponding between a pair of mount electrodes in the side of a support arm, it connects to each mount electrode and mutually insulates the electrode wound around the side of a support arm It can be patterned in the Therefore, the piezoelectric vibrating reed which can prevent the short circuit at the time of mounting accompanying size reduction is obtained.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(第1実施形態、圧電振動子)
図1は、圧電振動子の外観斜視図である。図2は、圧電振動子の内部構成図であって、封口板を取り外した状態で圧電振動片を上方から見た図である。図3は、図2のIII−III線における断面図である。図4は、圧電振動子の分解斜視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
(First Embodiment, Piezoelectric Vibrator)
FIG. 1 is an external perspective view of a piezoelectric vibrator. FIG. 2 is an internal configuration view of the piezoelectric vibrator, and is a view of the piezoelectric vibrating reed from above with the sealing plate removed. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of the piezoelectric vibrator.
図1から図4に示すように、本実施形態の圧電振動子1は、内部に気密封止されたキャビティCを有するパッケージ2と、キャビティC内に収容された音叉型の圧電振動片3と、を備えたセラミックパッケージタイプの表面実装型振動子とされている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the
パッケージ2は、パッケージ本体5と、このパッケージ本体5に対して接合されると共に、パッケージ本体5との間にキャビティCを形成する封口板6と、を備えている。
パッケージ本体5は、互いに重ね合わされた状態で接合された第1ベース基板10および第2ベース基板11と、第2ベース基板11上に接合されたシールリング12と、を備えている。
The
The
第1ベース基板10および第2ベース基板11の四隅には、平面視1/4円弧状の切欠部15が、両ベース基板10,11の厚み方向の全体に亘って形成されている。これら第1ベース基板10および第2ベース基板11は、例えばウエハ状のセラミック基板を2枚重ねて接合した後、両セラミック基板を貫通する複数のスルーホールを行列状に形成し、その後、各スルーホールを基準としながら両セラミック基板を格子状に切断することで作製される。その際、スルーホールが4分割されることで、切欠部15となる。
また、第2ベース基板11の上面は、圧電振動片3がマウントされる内壁に対応する実装面11aとされている。
At the four corners of the
The upper surface of the
なお、第1ベース基板10および第2ベース基板11はセラミックス製としたが、その具体的なセラミックス材料としては、例えばアルミナ製のHTCC(High Temperature Co−Fired Ceramic)や、ガラスセラミックス製のLTCC(Low Temperature Co−Fired Ceramic)等が挙げられる。
Although the
シールリング12は、第1ベース基板10および第2ベース基板11の外形よりも一回り小さい導電性の枠状部材であり、第2ベース基板11の実装面11aに接合されている。具体的には、シールリング12は、銀ロウ等のロウ材や半田材等による焼付けによって実装面11a上に接合、あるいは、実装面11a上に形成(例えば、電解メッキや無電解メッキの他、蒸着やスパッタ等により)された金属接合層に対する溶着等によって接合されている。
The
なお、シールリング12の材料としては、例えばニッケル基合金等が挙げられ、具体的にはコバール、エリンバー、インバー、42−アロイ等から選択すれば良い。特に、シールリング12の材料としては、セラミック製とされている第1ベース基板10および第2ベース基板11に対して熱膨張係数が近いものを選択することが好ましい。例えば、第1ベース基板10および第2ベース基板11として、熱膨張係数6.8×10-6/℃のアルミナを用いる場合には、シールリング12としては、熱膨張係数5.2×10-6/℃のコバールや、熱膨張係数4.5〜6.5×10-6/℃の42−アロイを用いることが好ましい。
In addition, as a material of the
封口板6は、シールリング12上に重ねられた導電性基板であり、シールリング12に対する接合によってパッケージ本体5に対して気密に接合されている。そして、この封口板6とシールリング12と第2ベース基板11の実装面11aとで画成された空間が、気密に封止された前記キャビティCとして機能する。
The sealing
なお、封口板6の溶接方法としては、例えばローラ電極を接触させることによるシーム溶接や、レーザ溶接、超音波溶接等が挙げられる。また、封口板6とシールリング12との溶接をより確実なものとするため、互いになじみの良いニッケルや金等の接合層を、少なくとも封口板6の下面と、シールリング12の上面とにそれぞれ形成することが好ましい。
In addition, as a welding method of the sealing
ところで、第2ベース基板11の実装面11aには、圧電振動片3との接続電極である一対の電極パッド20A,20Bが圧電振動子1の長手方向に間隔をあけて形成されていると共に、第1ベース基板10の下面には、一対の外部電極21A,21Bが圧電振動子1の長手方向に間隔をあけて形成されている。これら電極パッド20A,20Bおよび外部電極21A,21Bは、例えば蒸着やスパッタ等で形成された単一金属による単層膜、又は異なる金属が積層された積層膜であり、互いにそれぞれ導通している。
By the way, on the mounting
すなわち、第1ベース基板10には、一方の外部電極21Aに導通し、第1ベース基板10をその厚み方向に貫通する一方の第1貫通電極22Aが形成されている。また、第2ベース基板11には、一方の電極パッド20Aに導通し、第2ベース基板11をその厚み方向に貫通する一方の第2貫通電極23Aが形成されている。そして、第1ベース基板10と第2ベース基板11との間に、一方の第1貫通電極22Aと一方の第2貫通電極23Aとを接続する一方の接続電極24Aが形成されている。これにより、一方の電極パッド20Aと一方の外部電極21Aとが互いに導通している。
That is, in the
また、第1ベース基板10には、他方の外部電極21Bに導通し、第1ベース基板10をその厚み方向に貫通する他方の第1貫通電極22Bが形成されている。また、第2ベース基板11には、他方の電極パッド20Bに導通し、第2ベース基板11をその厚み方向に貫通する他方の第2貫通電極23Bが形成されている。そして、第1ベース基板10と第2ベース基板11との間に、他方の第1貫通電極22Bと他方の第2貫通電極23Bとを接続する他方の接続電極24Bが形成されている。これにより、他方の電極パッド20Bと他方の外部電極21Bとが互いに導通している。
なお、他方の接続電極24Bは、後述する凹部17を回避するように、例えばシールリング12の下方を該シールリング12に沿って延在するようにパターニングされている。
Further, the
The
第2ベース基板11の実装面11aには、後述する圧電振動片3の一対の振動腕部31,32の先端31a,32aに対向する部分に、凹部17が形成されている。この凹部17は、落下等による衝撃の影響によって、振動腕部31,32がその厚み方向に変位(撓み変形)した際に、振動腕部31,32の先端31a,32aとの接触を回避するためのものである。凹部17は、第2ベース基板11を貫通する貫通孔とされていると共に、シールリング12の内側において四隅が丸み帯びた平面視矩形状に形成されている。
(圧電振動片)
図5は、第1実施形態に係る圧電振動片の平面図であって、パッケージへ実装した状態において実装面側から見たときの平面図である。図6は、第1実施形態に係る圧電振動片の平面図であって、パッケージへ実装した状態において封口板側から見たときの平面図である。なお、図5および図6では、わかりやすくするために、後述する各電極51〜56に対して便宜上ハッチングを付している。
圧電振動片3は、水晶、タンタル酸リチウムやニオブ酸リチウム等の圧電材料から形成された音叉型の振動片であり、所定の電圧が印加されたときに振動するものである。なお、以下の説明では、圧電材料として水晶を例に挙げて説明する。図5および図6に示すように、圧電振動片3は、所定方向に延びるとともに、並んで配置された一対の振動腕部31,32と、一対の振動腕部31,32の基端31b,32b同士を接続する基部33と、一対の振動腕部31,32の間において基部33に基端が接続する支持腕部34と、を有する。
(Piezoelectric vibrator)
FIG. 5 is a plan view of the piezoelectric vibrating reed according to the first embodiment, and is a plan view when viewed from the mounting surface side in a state of being mounted on a package. FIG. 6 is a plan view of the piezoelectric vibrating reed according to the first embodiment, and is a plan view as viewed from the sealing plate side in a state of being mounted on a package. In FIG. 5 and FIG. 6, for the sake of clarity, the
The piezoelectric vibrating
なお、以下圧電振動片3の構成を説明する際には、一対の振動腕部31,32の並設方向をX方向、一対の振動腕部31,32の長手方向をY方向、X方向およびY方向に直交する方向(支持腕部34の厚さ方向)をZ方向とする。ここで、X方向において、支持腕部34に対する振動腕部32側を+X側とし、支持腕部34に対する振動腕部31側を−X側としている。また、Y方向において、振動腕部31,32の先端側を+Y側とし、振動腕部31,32の基端側を−Y側としている。また、Z方向において、圧電振動片3の主面のうち、パッケージ2の実装面11aに対向する主面(図5に示す主面。以下、「マウント面」という。)側を−Z側とし、反対の主面(図6に示す主面。以下、「反マウント面」という。)側を+Z側とする。
In the following, when describing the configuration of the piezoelectric vibrating
図5に示すように、一対の振動腕部31,32は、Y方向に沿って互いに平行に延在し、Y方向における基端31b,32b側を固定端として、先端31a,32a側が自由端として振動する。一対の振動腕部31,32は、例えば、先端31a,32a側の幅が基端31b,32b側に比べて拡大されたハンマーヘッドタイプであって、振動腕部31,32の先端31a,32a側の重量および振動時の慣性モーメントが増大させられている。これによって、振動腕部31,32は振動し易くなり、振動腕部31,32の長さを短くすることができ、小型化が図られている。一対の振動腕部31,32の長さは、例えば1mm程度となっている。なお、一対の振動腕部31,32は、ハンマーヘッドタイプに限定されるものではない。
As shown in FIG. 5, the pair of vibrating
図7は、図5のVII−VII線における断面図である。
図7に示すように、一対の振動腕部31,32は、厚さ方向(Z方向)両側の両主面31c,32c上に、Y方向に沿ってそれぞれ形成された溝部41を備えている。図5および図6に示すように、溝部41は、例えば、振動腕部31,32の基端31b,32bから、先端31a,32a側の幅が拡大される部分に至る間に形成されている。
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII of FIG.
As shown in FIG. 7, the pair of vibrating
一対の振動腕部31,32の表面上には、これら振動腕部31,32をその幅方向(X方向)に振動させる2系統の第1励振電極51および第2励振電極52(以下「各励振電極51,52」という場合がある。)を備えている。各励振電極51,52は、一対の振動腕部31,32の表面上に互いに電気的に絶縁された状態でパターニングされ、一対の振動腕部31,32を所定の周波数で振動させることができるように配設されている。
On the surfaces of the pair of vibrating
第1励振電極51は、振動腕部31の溝部41上と、振動腕部32の両側面32d,32e(図7参照)上および先端32a近傍と、に連続して設けられている。具体的には、第1励振電極51は、振動腕部31上において、反マウント面側(+Z側)の溝部41に形成された部分電極51aと、マウント面側(−Z側)の溝部41に形成された部分電極51bと、を有する。また、第1励振電極51は、振動腕部32上において、支持腕部34に対向する側の側面32dに形成された部分電極51cと、外側の側面32eに形成された部分電極51dと、を有する。
The
また、第2励振電極52は、振動腕部31の両側面31d,31e(図7参照)上および先端31a近傍と、振動腕部32の溝部41上と、に連続して設けられている。具体的には、第2励振電極52は、振動腕部31上において、支持腕部34に対向する側の側面31dに形成された部分電極52aと、外側の側面31eに形成された部分電極52bと、を有する。また、第2励振電極52は、振動腕部32上において、反マウント面側(+Z側)の溝部41に形成された部分電極52cと、マウント面側(−Z側)の溝部41に形成された部分電極52dと、を有する。
The
基部33は、X方向に沿って延在する矩形状に形成されている。基部33は、X方向の長さが、例えば、0.5mm程度となっている。基部33には、一対の振動腕部31,32の各基端31b,32bが一体に接続固定されている。
The
支持腕部34は、Y方向に沿って延在する幅狭部35と、幅狭部35の+Y側の端部から+Y側に向かって延びる幅広部36と、を有する。幅狭部35は、−Y側の端部において、基部33のX方向略中央に接続している。幅広部36は、Z方向から見て−Y側の辺におけるX方向略中央において幅狭部35と接続している。これにより幅広部36は、幅狭部35のX方向両側面との間で、一対の段差部37を形成している。
The
図8は、図5のVIII−VIII線における断面図である。
支持腕部34は、各段差部37において、側面から突出する第1異形部38および第2異形部39(以下「各異形部38,39」という場合がある。)を備えている。
図8に示すように、第1異形部38は、断面視三角形状で、Z方向に対して傾斜した平面状の一対のテーパ面38aを有する。図5および図8に示すように、一対のテーパ面38aのうち、−Z側のテーパ面38aは、段差部37の隅部において支持腕部34のマウント面34aに接続するとともに、(+X,−Y)方向に向かうにしたがい+Z方向に向かって傾斜している。図6および図8に示すように、一対のテーパ面38aのうち、+Z側のテーパ面38aは、段差部37の隅部において支持腕部34の反マウント面34bに接続するとともに、(+X,−Y)方向に向かうにしたがい−Z方向に向かって傾斜している。そして、一対のテーパ面38aは、(+X,−Y)側の端辺同士が接続している。図5に示すように、上記構成により第1異形部38は、Z方向から見て+X側の段差部37の隅部を埋めるように形成されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII of FIG.
The
As shown in FIG. 8, the first
また、図5および図8に示すように、第2異形部39は、第1異形部38と同様に形成され、Z方向に対して傾斜した平面状の一対のテーパ面39aを有する。第2異形部39は、Z方向から見て−X側の段差部37の隅部を埋めるように形成されている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 8, the second
各異形部38,39は、後述する圧電振動片3の外形を形成するウェットエッチング時に形成されるエッチング残りである。エッチング残りは、水晶が結晶軸毎に異なるエッチングレートを有するという性質により形成される。このため、第1異形部38のテーパ面38aおよび第2異形部39のテーパ面39a(以下「各テーパ面38a,39a」という場合がある。)は、水晶結晶の自然結晶面で形成されている。
Each of the
図5に示すように、支持腕部34のマウント面34a上には、Y方向に離間して配置された第1マウント電極53および第2マウント電極54(以下「各マウント電極53,54」という場合がある。)が設けられている。各マウント電極53,54は、圧電振動片3をパッケージ2に実装する際のマウント部として機能する。第1マウント電極53は、支持腕部34の幅狭部35に形成され、Y方向において各異形部38,39と重ならない位置に配置されている。第2マウント電極54は、支持腕部34の幅広部36に形成され、Y方向において各異形部38,39と重ならない位置に配置されている。各マウント電極53,54は、支持腕部34のマウント面34a上において、それぞれX方向の全体に亘って配置されている。
As shown in FIG. 5, on the
図5および図6に示すように、支持腕部34から基部33を経由して一対の振動腕部31,32に至る経路には、第1マウント電極53と第1励振電極51とを接続する第1引き回し電極55と、第2マウント電極54と第2励振電極52とを接続する第2引き回し電極56と、が設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
第1引き回し電極55は、部分電極55a〜55jを有する。部分電極55aは、第1マウント電極53の−X側の辺に連続し、幅狭部35の−X側の側面に形成されている。このとき、部分電極55aは、幅狭部35の−X側の側面の+Y側の領域において、Z方向に沿う面のみに形成されている。すなわち部分電極55aは、第2異形部39のテーパ面39aを除いて形成されている。図6に示すように、この部分電極55aに連続させて、幅狭部35における反マウント面34b上には、Z方向視において第1マウント電極53の−X側の領域と重複する部分電極55bが形成されている。さらに、幅狭部35における反マウント面34b上には、部分電極55bから基部33に向かって、Y方向に沿って延びる部分電極55cが形成されている。基部33の反マウント面上には、部分電極55cの−Y側の端部と、第1励振電極51の部分電極51aにおける−Y側の端部とを接続する部分電極55dが形成されている。
The first lead-
図5および図6に示すように、第1引き回し電極55の部分電極55eは、第1マウント電極53の+X側の辺に連続し、幅狭部35の側面に形成されている。このとき、部分電極55eは、幅狭部35の+X側の側面の+Y側の領域において、Z方向に沿う面のみに形成されている。すなわち部分電極55eは、第1異形部38のテーパ面38aを除いて形成されている。図6に示すように、この部分電極55eに連続させて、幅狭部35における反マウント面34b上には、Z方向視において第1マウント電極53の+X側の領域と重複する部分電極55fが形成されている。さらに、幅狭部35における反マウント面34b上には、部分電極55fから基部33に向かって、Y方向に沿って延びる部分電極55gが形成されている。基部33の反マウント面上には、部分電極55gの−Y側の端部と、第1励振電極51の部分電極51cにおける−Y側の端部とを接続する部分電極55hが形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
また、図5に示すように、幅狭部35におけるマウント面34a上には、第1マウント電極53の−Y側の辺から基部33に向かって突出する部分電極55iが形成されている。さらに、基部33のマウント面上には、部分電極55iの−Y側の端部と、第1励振電極51の部分電極51b,51cにおける−Y側の一対の端部とを接続する部分電極55jが形成されている。
Further, as shown in FIG. 5, on the
図5および図6に示すように、第2引き回し電極56は、部分電極56a〜56eを有する。部分電極56aは、第2マウント電極54の+Y側の辺およびX方向両側の辺に連続し、幅広部36の側面に形成されている。このとき、部分電極56aは、幅広部36の−Y側の側面において、Z方向に沿う面のみに形成されている。すなわち部分電極56aは、各テーパ面38a,39aを除いて形成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the second lead-
図6に示すように、幅広部36における反マウント面34b上には、部分電極56aに連続させて、Z方向視において第2マウント電極54と重複する部分電極56bが形成されている。さらに、支持腕部34の反マウント面34b上には、部分電極56bの−Y側の辺の中央から基部33に向かって、Y方向に沿って突出する部分電極56cが形成されている。部分電極56cは、第1引き回し電極55の部分電極55bおよび55cと、部分電極55fおよび55gとの間を通っている。基部33の反マウント面上には、部分電極56cの−Y側の端部と、第2励振電極52の部分電極52b,52cにおける−Y側の一対の端部とを接続する部分電極56dが形成されている。
また、図5に示すように、基部33のマウント面上には、第2励振電極52の部分電極52b,52dにおける−Y側の一対の端部同士を接続する部分電極56eが形成されている。
As shown in FIG. 6, on the opposite mounting
Further, as shown in FIG. 5, on the mount surface of the
上述のように形成された第1引き回し電極55および第2引き回し電極56(以下「各引き回し電極55,56」という場合がある。)は、互いに絶縁された状態でパターニングされている。後述する各電極51〜56をパターニングする露光時においては、Z方向に対して傾斜している各テーパ面38a,39aも、Z方向からの紫外光の照射により露光することができる。このとき、各テーパ面38a,39aは、マウント面34aおよび反マウント面34bに接続しているため、上記露光時において感光する領域をマウント面34aから各テーパ面38a,39aを介して反マウント面34bに至って連続して設けることができる。これにより、各引き回し電極55,56は、支持腕部34の側面において先端側と基端側とで分割される。
第1マウント電極53から第1引き回し電極55を経由して第1励振電極51まで至る導電部は、連続してパターニングされることによって形成されている。また、第2マウント電極54から第2引き回し電極56を経由して第2励振電極52まで至る導電部は、連続してパターニングされることによって形成されている。
The first lead-
The conductive portion from the
図2から図4に示すように、上記のように構成された圧電振動片3が、気密封止されたパッケージ2のキャビティC内に収容され、圧電振動片3の支持腕部34のマウント面34aに設けられた各マウント電極53,54(図5参照)が、パッケージ2の第2ベース基板11の実装面11aに設けられた2つの電極パッド20A,20Bにそれぞれ導電性接着剤を介して電気的および機械的に接合されている。これにより、圧電振動片3は、支持腕部34により第2ベース基板11の実装面11a上から浮いた状態で支持され、基部33を介して、一対の振動腕部31,32の基端31b,32b側が片持ち支持される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the piezoelectric vibrating
そして、外部電極21A,21Bに所定の電圧が印加されると、各励振電極51,52に電流が流れ、これら各励振電極51,52同士の相互作用により一対の振動腕部31,32が、例えば互いに接近、離間する方向(X方向)に所定の共振周波数で振動する。この一対の振動腕部31,32の振動は、時刻源、制御信号のタイミング源やリファレンス信号源などとして用いられる。
Then, when a predetermined voltage is applied to the
なお、各マウント電極53,54を電極パッド20A,20Bに接合する導電性接合材として、導電性接着剤の代わりに金属バンプを使用することも可能である。導電性接着剤と金属バンプの共通点は、接合初期の段階において流動性を持ち、接合後期の段階において固化して接合強度を発現する性質の導電性接合材であるということである。
In addition, it is also possible to use a metal bump instead of the conductive adhesive as a conductive bonding material for bonding the
(第1実施形態、圧電振動片の製造方法)
以下、本実施形態の圧電振動片3の製造方法について説明する。なお、以下の説明における各構成部品の符号については、図5および図6を参照されたい。
図9は、第1実施形態に係る圧電振動片の製造方法を示すフローチャートである。
First Embodiment, Method of Manufacturing Piezoelectric Vibrating Piece
Hereinafter, a method of manufacturing the
FIG. 9 is a flowchart showing a method of manufacturing the piezoelectric vibrating reed according to the first embodiment.
図9に示すように、本実施形態の圧電振動片3の製造方法は、圧電材料からなるウエハから圧電振動片3の外形形状を有する圧電板を形成する外形形成工程S1と、圧電板の振動腕部上に溝部を形成する溝部形成工程S3と、圧電板に電極膜を成膜する電極成膜工程S5と、電極膜の表面にフォトレジスト膜を成膜するレジスト成膜工程S7と、フォトレジスト膜を露光する露光工程S9と、電極膜をエッチングするエッチング工程S11と、フォトレジスト膜を除去するレジスト剥離工程S13と、を備えている。
As shown in FIG. 9, in the method of manufacturing the
(外形形成工程)
まず外形形成工程S1を行う。外形形成工程S1では、圧電材料からなるウエハから圧電振動片3の外形を有する圧電板を形成する。
具体的には、まずウエハの両面にエッチング保護膜およびフォトレジスト膜を順に成膜する。次いで、圧電振動片3の外形パターンが形成された外形形成用フォトマスクを用いて、フォトレジスト膜を露光し、フォトレジスト膜に圧電振動片3の外形パターンを形成する。なお、外形形成用フォトマスクの遮光パターンは、圧電振動片3の外形のうち各異形部38,39を除く領域のZ方向視における形状に一致している。
(Outline formation process)
First, an outer shape forming step S1 is performed. In the outer shape forming step S1, a piezoelectric plate having the outer shape of the piezoelectric vibrating
Specifically, first, an etching protective film and a photoresist film are sequentially formed on both sides of the wafer. Next, the photoresist film is exposed using the photomask for forming an outer shape on which the outer pattern of the piezoelectric vibrating
次いで、圧電振動片3の外形パターンが形成されたフォトレジスト膜をマスクとして、エッチング保護膜にエッチングを行い、ウエハの両面にエッチング保護膜による圧電振動片3の外形パターンの外形マスクを形成する。なお、この外形マスクのZ方向視における形状は、圧電振動片3の外形のうち各異形部38,39を除く領域のZ方向視における形状に一致している。この外形マスクを用いてウエハをウェットエッチングすることで、圧電振動片3の外形形状を有する圧電板が形成される。
この際、圧電板にはエッチング残りが形成される。エッチング残りは、隙間の小さい部分で顕著に発生しやすいという性質を有する。このため本実施形態では、エッチング残りは、各異形部38,39として、幅狭部35と幅広部36とにより形成された段差部37の隅部に形成される。なお、各異形部38,39が有する各テーパ面38a,39aは、上述のように水晶結晶の自然結晶面により形成され、面方向がZ方向に対して傾斜している。
次いで、エッチング保護膜およびフォトレジスト膜を除去する。
Next, the etching protection film is etched using the photoresist film on which the outer shape pattern of the piezoelectric vibrating
At this time, an etching residue is formed on the piezoelectric plate. The etching residue has a property of being easily generated in a small portion of the gap. For this reason, in the present embodiment, the etching residue is formed at each corner of the stepped
Then, the etching protective film and the photoresist film are removed.
(溝部形成工程)
次に溝部形成工程S3を行う。溝部形成工程S3では、圧電板の振動腕部31,32上に溝部41を形成する。
具体的には、圧電板の全面に、再度エッチング保護膜およびフォトレジスト膜を順に成膜する。次いで、遮光パターンとして溝部41の外形パターンが形成された溝部形成用フォトマスクを用いて、外形形成工程S1における外形マスクの形成と同様に、エッチング保護膜による溝部41の外形マスクを形成する。次いで、圧電板に対してハーフエッチングを行い、溝部41を形成する。その後、エッチング保護膜およびフォトレジスト膜を除去することで、溝部41を備える圧電板が形成される。
(Groove formation process)
Next, a groove forming step S3 is performed. In the groove forming step S3, the
Specifically, an etching protective film and a photoresist film are formed in order again on the entire surface of the piezoelectric plate. Then, using the groove forming photomask in which the outer pattern of the
(電極成膜工程)
次に電極成膜工程S5を行う。電極成膜工程S5では、圧電板の全面に、スパッタリング法や蒸着法などにより電極膜を成膜する。電極膜は、金等の金属の単層膜や、クロム等の金属を下地層とし、金等の金属を上地層とした積層膜などで形成されている。
(Electrode deposition process)
Next, an electrode film formation step S5 is performed. In the electrode film forming step S5, an electrode film is formed on the entire surface of the piezoelectric plate by a sputtering method, a vapor deposition method, or the like. The electrode film is formed of a single layer film of a metal such as gold or a laminated film having a metal such as chromium as a base layer and a metal such as gold as an upper layer.
(レジスト成膜工程)
次にレジスト成膜工程S7を行う。レジスト成膜工程S7では、スピンコート法などにより電極膜の表面にレジスト材料を塗布して、フォトレジスト膜を形成する。このレジスト材料は紫外光に感光感度を持つ樹脂をベースとした化合物であり、本実施形態では露光された部分が軟化して除去可能な、いわゆるポジ型のフォトレジストを採用している。
(Resist film formation process)
Next, a resist film formation step S7 is performed. In the resist film forming step S7, a resist material is applied to the surface of the electrode film by spin coating or the like to form a photoresist film. This resist material is a compound based on a resin having photosensitivity to ultraviolet light, and in the present embodiment, a so-called positive type photoresist is adopted, which can soften and remove the exposed part.
(露光工程)
次に露光工程S9を行う。露光工程S9では、圧電板の両主面のフォトレジスト膜をZ方向両側から露光する。
具体的には、まず第1の電極形成用フォトマスクを用いて、圧電板の+Z側の主面上のフォトレジスト膜に対してZ方向に沿って紫外光を露光する。第1の電極形成用フォトマスクにおける遮光パターンは、圧電振動片3の反マウント面上における各電極51〜56の形状に一致している。この際、圧電板のうち、面方向がZ方向に沿う側面は露光されない一方で、面方向がZ方向に対して傾斜している各テーパ面38a,39aは露光される。
(Exposure process)
Next, an exposure step S9 is performed. In the exposure step S9, the photoresist film on both main surfaces of the piezoelectric plate is exposed from both sides in the Z direction.
Specifically, first, a photoresist film on the + Z-side main surface of the piezoelectric plate is exposed to ultraviolet light along the Z direction using a first photomask for electrode formation. The light shielding pattern in the first electrode forming photomask corresponds to the shape of each of the
次いで、第2の電極形成用フォトマスクを用いて、圧電板の−Z側の主面上のフォトレジスト膜に対してZ方向に沿って紫外光を露光する。第2の電極形成用フォトマスクにおける遮光パターンは、圧電振動片3のマウント面上における各電極51〜56の形状に一致している。この際、第1の電極形成用フォトマスクを用いた露光と同様に、圧電板のうち、面方向がZ方向に沿う側面は露光されない一方で、面方向がZ方向に対して傾斜している各テーパ面38a,39aは露光される。
Next, ultraviolet light is exposed along the Z direction to the photoresist film on the main surface on the −Z side of the piezoelectric plate using a second photomask for electrode formation. The light blocking pattern in the second electrode forming photomask matches the shape of each of the
フォトレジスト膜を露光した後、現像液によりフォトレジスト膜の不要部分(露光部分)を除去して加熱工程等を経て、フォトレジスト膜を固化させる。これにより、圧電板の外表面上に、電極パターンに対応する形状のエッチングマスクが形成される。 After exposing the photoresist film, unnecessary portions (exposed portions) of the photoresist film are removed by a developer, and the photoresist film is solidified through a heating process and the like. Thus, an etching mask having a shape corresponding to the electrode pattern is formed on the outer surface of the piezoelectric plate.
(エッチング工程)
次に、エッチング工程S11を行う。エッチング工程S11では、エッチングマスクを介して電極膜のエッチングを行い、マスクされていない電極膜を選択的に除去する。このエッチング加工には、電極膜およびエッチングマスクが形成された圧電板を、薬液に浸漬して行うウェットエッチング方式を用いることができる。
この際、各テーパ面38a,39a上には、電極膜が露出した状態にあるため、エッチング加工により各テーパ面38a,39a上の電極膜は完全に除去される。これにより、支持腕部34の側面における電極膜は、各異形部38,39を挟んで幅狭部35側と幅広部36側とで分割され、各引き回し電極55,56を互いに絶縁した状態にパターニングすることができる。
(Etching process)
Next, an etching step S11 is performed. In the etching step S11, the electrode film is etched through the etching mask to selectively remove the unmasked electrode film. In this etching process, a wet etching method can be used in which a piezoelectric plate on which an electrode film and an etching mask are formed is immersed in a chemical solution.
At this time, since the electrode films are exposed on the
(レジスト剥離工程)
次に、レジスト剥離工程S13を行う。レジスト剥離工程S13では、上記エッチングマスクを除去する。これにより、図5および図6に示すように、圧電振動片3が形成される。
以上により、圧電振動片3の製造は終了する。
(Resist peeling process)
Next, a resist peeling step S13 is performed. In the resist peeling step S13, the etching mask is removed. Thereby, as shown in FIG. 5 and FIG. 6, the piezoelectric vibrating
Thus, the manufacture of the piezoelectric vibrating
このように、本実施形態の圧電振動片3は、支持腕部34が、側面における第1マウント電極53と第2マウント電極54との間に対応する領域に、Z方向に対して傾斜したテーパ面38a,39aを有する。
この構成によれば、支持腕部34の側面に形成された各テーパ面38a,39aが、Z方向に対して傾斜しているため、電極膜をフォトリソグラフィ法によってパターニングする際に、各テーパ面38a,39aに形成された電極膜上のレジスト膜をZ方向から露光することが可能になる。これにより、支持腕部34の側方から露光する必要がないため、電極形成時における露光の工数の増加を抑制できる。そして各テーパ面38a,39aは、支持腕部34の側面における各マウント電極53,54の間に対応する位置に形成されているため、支持腕部34の側面に引き回される各引き回し電極55,56を互いに絶縁した状態にパターニングすることができる。したがって、小型化に伴う実装時の短絡を防止できる圧電振動片3が得られる。
As described above, in the piezoelectric vibrating
According to this configuration, the
また、本実施形態の圧電振動片3は、支持腕部34が側面から突出する各異形部38,39を備え、各テーパ面38a,39aが各異形部38,39に形成されている。
一般にエッチング残りにより発生する各異形部38,39には、水晶結晶の自然結晶面が各テーパ面38a,39aとして現れるしたがって、側面に各テーパ面38a,39aを有する支持腕部34を容易に形成することができる。
Further, the piezoelectric vibrating
Generally, in each
また、本実施形態の圧電振動片3は、支持腕部34の側面に段差部37が形成され、各異形部38,39が段差部37に形成されている。
一般に、エッチング残りは隙間の小さい部分で顕著に発生しやすいという性質を有する。したがって、支持腕部34の側面に段差部37を形成することで、段差部37の隅部に各異形部38,39を容易に形成することができる。
Further, in the piezoelectric vibrating
In general, the etching residue has a property that it tends to be significantly generated in a small portion of the gap. Therefore, by forming the
また、本実施形態の圧電振動片3は、支持腕部34が、一対の振動腕部31,32の間に配置されている。
この構成によれば、振動する一対の振動腕部31,32が、パッケージ2に対して固定される支持腕部34を中心に対称に配置されるため、振動特性を向上させることができる。また、パッケージ2への固定部を基部33に設ける必要がないため、圧電振動片3の長さを短く形成でき、圧電振動片3を小型化することができる。
Further, in the piezoelectric vibrating
According to this configuration, since the pair of vibrating
本実施形態の圧電振動子1は、上記圧電振動片3を備えている。圧電振動片3は、小型化に伴う実装時の短絡を防止できるため、信頼性に優れた小型な圧電振動子が得られる。
The
なお、圧電振動片3の支持腕部34の形状は、上記形状に限定されるものではない。
図10〜14は、第1実施形態に係る他の圧電振動片の平面図であり、マウント面側から見たときの平面図である。
The shape of the
10 to 14 are plan views of another piezoelectric vibrating reed according to the first embodiment, as viewed from the mount surface side.
図5および図6に示す圧電振動片3における支持腕部34の段差部37は、Z方向視において、垂直な隅部および角部を有する一段の段差形状に形成されていた。
これに対して、図10に示すように、支持腕部34の段差部37は、Z方向視において鋭角な隅部および角部を有する段差形状に形成されてもよい。この形状によれば、段差部37の隅部が狭くなるため、隙間の小さい部分で顕著に発生しやすい各異形部38,39(エッチング残り)をより確実に形成することができる。
また、図11に示すように、支持腕部34の段差部37は、Z方向視において、複数段の段差形状に形成されてもよい。この形状によれば、段差部37の段差の数に応じて各異形部38,39が形成されるため、支持腕部34の側面において各引き回し電極55,56を先端側と基端側との間でより確実に分割することができる。
The
On the other hand, as shown in FIG. 10, the
Further, as shown in FIG. 11, the
また、図5および図6に示す圧電振動片3における支持腕部34は、Z方向視において、先端側(幅広部36)の幅が段差部37を介した基端側(幅狭部35)の幅よりも広い、先太りの形状に形成されていた。
これに対して、図12に示すように、支持腕部34は、Z方向視において、先端側の幅が段差部37を介した基端側の幅より狭い、先細りの形状に形成されてもよい。この形状によれば、支持腕部34の基端における幅を広く確保することができるため、支持腕部34と基部33との接続部における機械的強度を高めることができる。なお、この場合、図13に示すように、段差部37が有する隅部および角部は鈍角であってもよい。
また、図14に示すように、支持腕部34は、Z方向視において、延在方向の中心軸が段差部37を介して先端側と基端側とでX方向にずれたクランク状に形成されてもよい。この形状によれば、支持腕部34の幅が一対の段差部37の間で狭くなるため、パッケージ2への実装時にマウント面34a上において濡れ広がる導電性接着剤が、一対の段差部37の間を越えて濡れ広がることを抑制できる。
Further, the
On the other hand, as shown in FIG. 12, even if the
Further, as shown in FIG. 14, the
(第1実施形態の変形例、圧電振動片)
次に第1実施形態の変形例に係る圧電振動片について説明する。
図15は、第1実施形態の第1変形例に係る圧電振動片の平面図であり、マウント面側から見たときの平面図である。
図15に示す圧電振動片103では、支持腕部134の基端に一対の切欠き部143(ノッチ)を形成した点で、図5に示す第1実施形態と異なっている。なお、図5および図6に示す第1実施形態と同様の構成となる部分については、詳細な説明を省略する。
(Modification of First Embodiment, Piezoelectric Vibrating Piece)
Next, a piezoelectric vibrating reed according to a modification of the first embodiment will be described.
FIG. 15 is a plan view of a piezoelectric vibrating reed according to a first modification of the first embodiment, and is a plan view when viewed from the mount surface side.
The piezoelectric vibrating
図15に示すように、支持腕部134には、各マウント電極153,154よりも基端側において、X方向両側の側面の一部に一対の切欠き部143が形成されている。各切欠き部143は、Z方向視において矩形状に形成され、支持腕部134の側面から内側に向けて窪んでいる。
この構成によれば、振動腕部131,132によって励起された振動が、基部133を介して支持腕部134に伝搬するルートを狭くできるので、振動を振動腕部131,132に閉じ込めることができる。これにより、小型な圧電振動片103の振動漏れを効果的に抑制でき、CI値が上昇するのを抑え、出力信号の品質が低下するのを抑えることができる。
As shown in FIG. 15, in the
According to this configuration, the vibration excited by the vibrating
なお、図15中において仮想線により示したように、各切欠き部143には、テーパ面144aを有する異形部144を形成することができる。異形部144は、段差部137に形成された各異形部138,139と同様に、隙間の小さい部分に発生するエッチング残りである。この異形部144が有するテーパ面144aにより、第1引き回し電極155の部分電極155aと、第2励振電極152の部分電極152aとを分割することができる。
In addition, as shown by a virtual line in FIG. 15, in each
(第2実施形態、圧電振動片)
次に第2実施形態の圧電振動片について説明する。
図16は、第2実施形態に係る圧電振動片の平面図であり、マウント面側から見たときの平面図である。図17は、第2実施形態に係る圧電振動片の平面図であり、反マウント面側から見たときの平面図である。
Second Embodiment Piezoelectric Vibrating Piece
Next, the piezoelectric vibrating reed of the second embodiment will be described.
FIG. 16 is a plan view of the piezoelectric vibrating reed according to the second embodiment, and is a plan view when viewed from the mount surface side. FIG. 17 is a plan view of the piezoelectric vibrating reed according to the second embodiment, as viewed from the side opposite to the mounting surface.
図5および図6に示す圧電振動片3は、支持腕部34が一対の振動腕部31,32の間に配置されていた。これに対して、図16および図17に示す圧電振動片203は、支持腕部234が一対の振動腕部231,232の側方に配置されている点で、異なっている。
In the piezoelectric vibrating
図16に示すように、基部233は、一対の振動腕部231,232の基端を接続するとともに、−X側の端部で支持腕部234の基端に接続している。
支持腕部234は、Y方向に沿って延在する幅狭部235と、幅狭部235の+Y側の端部から+Y側に向かって延びる幅広部236と、を有している。支持腕部234は、図5に示す第1実施形態の圧電振動片3における支持腕部34と同様に、幅狭部235と幅広部236との間に一対の段差部237を有している。一対の段差部237のうち、+X側の段差部237は、テーパ面238aを備えた第1異形部238を有している。一対の段差部237のうち、−X側の段差部237は、テーパ面239aを備えた第2異形部239を有している。
As shown in FIG. 16, the
The
支持腕部234のマウント面234a上には、第1マウント電極253および第2マウント電極254が設けられている。第1マウント電極253は、支持腕部234の幅広部236に形成され、Y方向において各異形部238,239と重ならない位置に配置されている。第2マウント電極254は、支持腕部234の幅狭部235に形成され、Y方向において各異形部238,239と重ならない位置に配置されている。
The
図16および図17に示すように、支持腕部234の側面には、第1引き回し電極255および第2引き回し電極256が設けられている。第1引き回し電極255は、幅広部236の側面に形成されている。このとき、第1引き回し電極255は、幅広部236の−Y側の側面のうち、各テーパ面238a,239aを除く領域に形成されている。第2引き回し電極256は、幅狭部235の側面に形成されている。このとき、第2引き回し電極256は、幅狭部235の側面の内、各テーパ面238a,239aを除く領域に形成されている。
As shown in FIGS. 16 and 17, on the side surface of the
このように、圧電振動片203が、支持腕部234を一対の振動腕部231,232の側方に備えた構成であっても、支持腕部234が側面に各テーパ面238a,239aを備えることで、支持腕部234の側面において、各引き回し電極255,256を分割することができる。
As described above, even if the piezoelectric vibrating
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、圧電振動片3の形状は上記形状に限定されるものではなく、振動腕部31,32がY方向に対して最大で5度程度傾斜して延びているような形状であってもよい。
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.
For example, the shape of the piezoelectric vibrating
また、本実施形態においては、各テーパ面38a,39aは、支持腕部34のマウント面34aおよび反マウント面34bに接続していたが、これに限定されるものではない。例えば、各テーパ面38a,39aは、マウント面34aおよび反マウント面34bとの間にZ方向に沿う段差を有していてもよい。この際、各テーパ面38a,39aと、マウント面34aおよび反マウント面34bとの段差の高さが、レジスト成膜工程S7において形成するフォトレジスト膜の膜厚と同程度であれば、この段差におけるフォトレジスト膜をZ方向からの露光により十分に感光させることができる。したがって、支持腕部34の側面において各引き回し電極55,56を先端側と基端側とで分割することができる。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態においては、圧電振動片3を用いた圧電振動子1として、セラミックパッケージタイプの表面実装型振動子について説明したが、圧電振動片3を、ガラス材によって形成されるベース基板およびリッド基板が陽極接合によって接合されるガラスパッケージタイプの圧電振動子に適用することも可能である。
Further, in the present embodiment, a ceramic package type surface mount type vibrator has been described as 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, without departing from the spirit of the present invention, it is possible to replace components in the above-described embodiment with known components as appropriate.
1…圧電振動子 3,103,203…圧電振動片 31,32,131,132,231,232…振動腕部 31b,32b…振動腕部の基端 33,133,233…基部 34,134,234…支持腕部 37,137,237…段差部 38,39,138,139,238,239…異形部 38a,39a,138a,139a,238a,239a…テーパ面 53,153,253…第1マウント電極(マウント電極) 54,154,254…第2マウント電極(マウント電極) 143…切欠き部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記一対の振動腕部の基端同士を接続する基部と、
前記一対の振動腕部の長手方向に沿って延在し、前記基部に基端が接続する支持腕部と、
前記支持腕部の一方の主面に、前記長手方向に離間して配置された一対のマウント電極と、を備え、
前記支持腕部は、側面における前記一対のマウント電極の間に対応する領域に、前記支持腕部の厚さ方向に対して傾斜したテーパ面を有し、
前記マウント電極は、前記支持腕部の側面の前記テーパ面より先端側及び基端側に形成され、かつ前記テーパ面には形成されていない、
ことを特徴とする圧電振動片。 A pair of vibrating arms arranged side by side,
A base connecting the proximal ends of the pair of vibrating arms;
A support arm extending along a longitudinal direction of the pair of vibrating arms and having a proximal end connected to the base;
And a pair of mount electrodes disposed apart from each other in the longitudinal direction on one main surface of the support arm,
The support arms are, in a region corresponding to between the pair of mount electrodes at the side surfaces, have a tapered surface inclined with respect to the thickness direction of the support arm portion,
The mount electrode is formed on the distal end side and the proximal end side of the tapered surface of the side surface of the support arm, and is not formed on the tapered surface.
Piezoelectric vibrating reed characterized in that.
前記テーパ面は、前記異形部に形成されている、
ことを特徴とする請求項1に記載の圧電振動片。 The support arm includes a deformed portion protruding from the side surface,
The tapered surface is formed on the deformed portion.
The piezoelectric vibrating reed according to claim 1, wherein
前記異形部は、前記段差部に形成されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の圧電振動片。 A stepped portion is formed on the side surface of the support arm portion,
The deformed portion is formed in the stepped portion,
The piezoelectric vibrating reed according to claim 2, wherein
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。 In the support arm portion, a notch is formed in a part of the side surface on the proximal side of the pair of mount electrodes.
The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
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 support arm is disposed between the pair of vibrating arms.
The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 4, characterized in that:
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