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JP2004297580A - Tuning fork type piezoelectric vibrating reed and tuning fork type piezoelectric vibrator - Google Patents

Tuning fork type piezoelectric vibrating reed and tuning fork type piezoelectric vibrator Download PDF

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JP2004297580A
JP2004297580A JP2003088810A JP2003088810A JP2004297580A JP 2004297580 A JP2004297580 A JP 2004297580A JP 2003088810 A JP2003088810 A JP 2003088810A JP 2003088810 A JP2003088810 A JP 2003088810A JP 2004297580 A JP2004297580 A JP 2004297580A
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type piezoelectric
fork type
tuning
piezoelectric vibrating
base
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Takahiro Kuroda
貴大 黒田
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Seiko Epson Corp
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

【課題】厚みが薄く、高精度で安定した音叉型圧電振動子が得られるようにする。
【解決手段】音叉型圧電振動子10を構成している音叉型圧電振動片20は、振動片本体25が基部21および基部21から突出して形成されている振動腕部22、23とを備えている。また、音叉型圧電振動片20は、振動片本体25を囲繞して形成した枠部24を有する。枠部24は、長手方向の両端部がマウント部28、29となっている。音叉型圧電振動片20は、枠部24の設けたマウント部28、29がパッケージ30に設けたマウント電極34、35に接合される。
【選択図】 図1
A tuning fork type piezoelectric vibrator having a small thickness, high accuracy and stability is provided.
A tuning fork type piezoelectric vibrating piece constituting a tuning fork type piezoelectric vibrator includes a base and a vibrating arm formed with a vibrating piece protruding from the base. I have. Further, the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 20 has a frame portion 24 formed so as to surround the vibrating piece main body 25. The frame 24 has mounts 28 and 29 at both ends in the longitudinal direction. In the tuning fork type piezoelectric vibrating reed 20, mount portions 28 and 29 provided on the frame portion 24 are joined to mount electrodes 34 and 35 provided on the package 30.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水晶などの圧電結晶から形成される音叉型圧電振動および音叉型圧電振動子に関する。
【0002】
【従来の技術】
圧電振動子、特に音叉型圧電振動子は、正確なクロック周波数を簡易に得ることができるものとして知られている。音叉型圧電振動子は、近年、電子機器の小型化、薄型化に対応して小型化、薄型化が図られており、いわゆる表面実装型が開発されている。この表面実装型の音叉型圧電振動子は、音叉型圧電振動片の面とパッケージの底面とが平行となるように、かつ音叉型圧電振動片をパッケージの底面に片持ち梁状にマウントすることにより実装している。また、従来の音叉型圧電振動子として、音叉型圧電振動片の振動腕部の先端部に対応したパッケージ底面に凹部を形成したものがある(特許文献1)。これは、音叉型圧電振動子に落下等の衝撃が作用したときに、音叉型圧電振動片の振動腕部の先端が撓んでパッケージ底面に衝突するのを防止するためである。
【0003】
一方、図8、図9に示した音叉型圧電振動子がある(特許文献2)。図8は、従来の音叉型圧電振動子の一例を一部破断させて示す平面図である。図9は、従来の音叉型圧電振動子の一例の縦断面図である。従来の音叉型圧電振動子100は、図8および図9に示すように、音叉型圧電振動片115と2つのケース120、121とから構成してある。音叉型圧電振動子115は、水晶などの圧電結晶から形成してあって、基部110と、この基部110から突出して形成されている振動腕部111、112とからなる音叉型圧電振動片本体113とを備える。また、音叉型圧電振動片本体115は、前記基部110の端末側に接続して形成され、音叉型圧電振動片本体113を囲繞する一定幅の枠部114を有する。そして、音叉型圧電振動子100は、2枚のケース120、121で前記枠部114を挟持した状態で接合封止してなる。また、音叉型圧電振動子100は、ケース120、121の挟持部より枠部114が一部飛び出した飛出し領域114a、114bが形成されている。なお、符号116、117は、取出し電極である。
【0004】
上記従来の音叉型圧電振動子100によれば、枠部114の幅を大きくして飛出し領域114a、114bが設けられているので、仮に金属接合材がはみ出しても上ケース120側の金属接合材と、下ケース121側の金属接合材とが接着されることがないため、電極間がショートすることがなくなるという利点がある。
【0005】
【特許文献1】特開2001−332952号公報
【特許文献2】特開昭56−61820号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の音叉型圧電振動子は、特許文献1に記載されているように、一般に音叉型圧電振動片が基部を介して片持ち梁状にマウントされる。このため、従来の音叉型圧電振動子は、パッケージ内にマウントした音叉型圧電振動片の平行度が低く、斜めにマウントされることがあった。したがって、従来の音叉型圧電振動子は、振動腕部がパッケージ底面または蓋体と接触してしまい、発振が停止するおそれがあった。また、従来の音叉型圧電振動子は、振動腕部とパッケージ底面との接触を避けるために、パッケージ底面に凹部を形成している。この凹部は、振動腕部とパッケージとの接触を確実に防止できる深さに設定する必要があり、音叉型圧電振動子の薄型化が困難であった。また、従来の音叉型圧電振動子は、振動腕部が突出形成される基部をパッケージ底面にマウント(固定)するため、振動漏れが大きく、クリスタルインピーダンス(CI)値が上昇してしまう問題があった。さらに、従来の音叉型圧電振動子は、音叉型圧電振動片の2つの電極と、パッケージ側のマウント用電極とを導電性接着剤で接続する際に、振動変の2つの電極間、およびパッケージ側のマウント用電極間の距離が接近しているため、導電性接着剤がはみ出すなどして、電極間においてショートするおそれがあった。
本発明は上記問題に鑑み、厚みが薄く、高精度で安定した音叉型圧電振動子が得られるようにすることを目的としている。
【0007】
【課題を解決しようとする手段】
上記の目的を達成するために本発明に係る音叉型圧電振動片は、基部および当該基部から突出して形成された振動腕部とを備えた振動片本体と、前記基部に接続されて前記振動片本体を囲繞して形成され、両端部にマウント部が設けられた枠部と、を有することを特徴としている。
【0008】
このようになっている本発明は、音叉型圧電振動片をパッケージ内に収納し、枠部に設けられたマウント部においてマウントするようになっているため、音叉型圧電振動片をパッケージの底面と平行に実装することができる。したがって、音叉型圧電振動片とパッケージとの衝突を考慮してパッケージベースに凹部を設ける必要がなく、パッケージの音叉型圧電振動片を収納するキャビティの高さを小さくすることが可能で、音叉型圧電振動子(圧電デバイス)の薄型化を図ることができる。また、本発明の音叉型圧電振動片は、振動腕部から離れた枠部のマウント部においてマウントするため、振動漏れが少なく、クリスタルインピーダンス(CI)値を低くすることができる。
【0009】
枠部の前記マウント部は、前記枠部の長手方向の両端に設けることができる。この構成によれば、音叉型圧電振動片の一対のマウント部が互いに離れて配置されているため、パッケージに実装(マウント)したときに、音叉型圧電振動片のマウント部に設けられた電極間のショートを心配する必要がなく、実装面積を小さくすることができる。
【0010】
枠部は、パッケージへの実装用アライメントパターンを設けることができる。これにより、音叉型圧電振動片のパッケージ内での位置決めが正確に行え、キャビティを小さくすることが可能で、パッケージを小さくすることができる。前記基部と前記枠部との境界部は、切込み溝を形成して幅を小さくするとよい。これにより、枠部側への振動漏れを低減でき、振動特性の向上が図れる。振動腕部は、表面部と裏面部とに溝を形成できる。これにより、音叉型圧電振動片のクリスタルインピーダンス(CI)値を低くでき、音叉型圧電振動片を小型にすることができる。
【0011】
本発明に係る音叉型圧電振動子は、音叉型圧電振動片と、前記音叉型圧電振動片を内部に固定したパッケージベースと、前記パッケージベースの内部を機密に封止する蓋体とを備えた音叉型圧電振動子において、前記音叉型圧電振動片は、基部および当該基部から突出して形成された振動腕部とを備えた振動片本体と、前記基部に接続されて前記振動片本体を囲繞して形成され、マウント部が設けられた枠部とを有し、前記音叉型圧電振動片の前記マウント部を導電性接着剤により前記パッケージベースに固定することを特徴としている。すなわち、本発明に係る音叉型圧電振動子は、上記の音叉型圧電振動片を有することを特徴としている。これにより、上記の作用効果を有する圧電振動子が得られる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明に係る音叉型圧電振動片および音叉型圧電振動子の好適な実施の形態を、添付図面に基づいて説明する。
図1ないし図2は本発明の実施の形態に係る音叉型圧電振動子の説明図である。ここに、図1は、本発明の実施の形態に係る音叉型圧電振動子においてパッケージのベース部(パッケージベース)に音叉型圧電振動片を固定した状態の平面図である。図2は、本発明の実施の形態に係る音叉型圧電振動子を示す断面図である。
【0013】
本発明の実施の形態に係る音叉型圧電振動子10は、図1および図2に示すように、音叉型圧電振動片20がパッケージ30内に収納してある。音叉型圧電振動片20は、水晶などの圧電結晶によって形成してあり、基部21および当該基部21から突出して形成されている振動腕部22、23とを備えた振動片本体25を有する。さらに、音叉型圧電振動片20は、振動片本体25を囲繞する形状に形成した枠部24を有する。
【0014】
枠部24は、図1に示すように、長手方向の両端部に幅広のマウント部28、29が形成されている。そして、マウント部28、29は、これらの両側部から延設されている2つ架橋部26、27によって相互に接続されている。また、枠部24は、マウント部28の内側が基部21に接続してあり、振動片本体25と枠部24とが一体に形成してある。また、音叉型圧電振動片20は、振動片本体25の基部21と、枠部24のマウント部28との境界部が幅方向両側に形成した切込み溝36によって幅が小さくしてあって、振動片本体25の振動漏れを低減するようにしてある。
【0015】
前記パッケージ30は、図2に示すように、例えばアルミナなどのセラミックス等で構成されたベース部(パッケージベース)31と、ガラスからなる蓋体32と、低融点ガラスなどの封止部33とから構成されており、箱状の形状となる。前記ベース部31の底部には、図1に示すように、所定間隔のマウント電極34、35が設けられている。また、音叉型圧電振動片20は、図1および図2に示すように、枠部24の両端部に設けたマウント部28、29が前記パッケージ30のベース部31に形成したマウント電極34、35に、導電性接着剤38により接合される。これにより、音叉型圧電振動片20の励振電極(図示せず)がマウント電極34、35に電気的に接続される。すなわち、音叉型圧電振動片20は、振動腕部22、23の表面部と裏面部および各側面部とに励振電極が設けてあり、これらの励振電極が枠部24のマウント部28、29に設けた接続電極部(図示せず)に配線パターンを介して電気的に接続してある。なお、図2に示した符号35aは、パッケージ30を真空封止する際の封止孔である。
【0016】
このようになっている実施形態に係る音叉型圧電振動子10は、音叉型圧電振動片20の枠部24の両端部に形成したマウント部28、29を介してパッケージ30に実装(マウント)できるため、音叉型圧電振動片20をパッケージ30の底面に対して水平に配置することができる。このため、パッケージ30は、音叉型圧電振動片20を収納するキャビティを低くすることが可能となる。したがって、音叉型圧電振動子10は、パッケージ30の全体の厚さを従来の600μmから300〜400μm程度にすることができ、薄型化が図れる。また、音叉型圧電振動子10は、音叉型圧電振動片20が基部21でなく枠部24のマウント部28、29を介して実装されるため、音叉型圧電振動片20の振動漏れを防ぐことができる。
【0017】
さらに、音叉型圧電振動片20は、一対の接続電極が枠部24の両端に設けたマウント部28、29に形成してあるため、両者間のショートを確実に防ぐことができる。また、実施形態の音叉型圧電振動子10は、音叉型圧電振動片20が長手方向両端部のマウント部28、29によってパッケージ30に固定されるため、落下などの衝撃に強く、音叉型圧電振動片20がほとんど図2の上下方向に振れることがない。このため、従来、パッケージ底面の振動腕先端部に形成していた角穴(凹部)を必要とせず、角穴を形成することによる応力集中が避けられてパッケージ30の強度を向上することができる。
【0018】
図3は、本発明の他の実施形態に係る音叉型圧電振動片を示す平面図である。この図3において、音叉型圧電振動片20は、枠部24の架橋部26、27に実装用アライメントパターン41、42が設けられている。このアライメントパターン41、42は、音叉型圧電振動片20をパッケージ30に実装するときの位置精度を向上させるためのもので、マウント部28に近い領域に設けてある。また、枠部24のマウント部29に近い架橋部26、27には、実装するときの位置精度を向上させるアライメントパターン43、44が設けられている。これらの実装用アライメントパターン41〜44は、音叉型圧電振動片20の図示しない励振電極などと同様に金薄膜によって構成してある。したがって、電極の形成と同時に形成することができる。そして、実施形態の音叉型圧電振動片20は、アライメントパターン41、42、43、44によって、音叉型圧電振動片20のパッケージ30に対する傾きや位置を把握できるので、音叉型圧電振動片20をパッケージ30のベース部31に実装するときに、実装精度が著しく高くなる。
【0019】
図4は、本発明の実施形態に係る音叉型圧電振動子を製造するためにパッケージのベース部に設けたアライメントパターンの例を示す平面図である。この図4において、前記パッケージ30のベース部31の内部底面であって図示左右端側には、音叉型圧電振動片20を実装するときの位置精度を向上させるアライメントパターン46、47が設けられている。これらのアライメントパターン46、47は、マウント電極を構成している。そして、アライメントパターン46、47は、音叉型圧電振動片20のアライメントパターン41、42、43、44とにより、音叉型圧電振動片20の位置を正確に把握できるので、パッケージ30のベース部31への音叉型圧電振動片20の実装精度が著しく高くなる。
【0020】
図5は、実装用アライメントパターンの他の例を示す平面図である。音叉型圧電振動片20は、枠部24を構成しているマウント部28の末端隅部には、パッケージ30へ実装するときの位置精度を向上させるアライメントパターン41a、42aが設けられている。同様に、他方のマウント部29の先端隅部には、アライメントパターン43a、44aが設けられている。これらアライメントパターン41a、42a、43a、44aによって、音叉型圧電振動片20のパッケージ内への実装精度が著しく高くなる。
【0021】
なお、前記アライメントパターン41〜44、46、47、41a〜44aは、音叉型圧電振動片20の傾きや位置を把握できるようなものであれば、どのようなものでもよい。
図6はさらに他の実施形態に係る音叉型圧電振動片の平面図であり、図7は図6のA−A線断面図である。この実施形態に係る音叉型圧電振動片50は、振動腕部22、23に溝部52、54が形成してある。これらの溝部52、54は、振動腕部22、23の表面側と裏面側とに対称に形成してある。このため、振動腕部22、23は、基部21側の基端部の断面がH状をなしている(図7参照)。各溝部52、54は、幅Wが振動腕部22、23の幅をWの40〜70%となっている。また、溝部52、54の深さdは、振動腕部22、23の厚さDの30〜50%にしてある。そして、溝部52、54の内部には、図示しない励振電極が形成してある。これにより、音叉型圧電振動片50のCI値を小さくすることができ、音叉型圧電振動片50をより小型に形成することができる。
【0022】
なお、本発明の実施の形態に係る音叉型圧電振動片10は、デジタル携帯電話、携帯情報端末、パーソナルコンピュータ、テレビジョン受像機、ビデオ機器などの各種の電子機器や、時計、時計内蔵機器に使用できる。また、上述した実施の形態は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、これらの形態に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る音叉型圧電振動子の平面図である。
【図2】実施の形態に係る音叉型圧電振動子の断面図である。
【図3】実施の形態に係るアライメントパターンの説明図である。
【図4】実施の形態に係るパッケージに設けたアライメントパターンの説明図である。
【図5】実施の形態に係る他のアライメントパターンの説明図である。
【図6】他の実施形態に係る音叉型圧電振動片の平面図である。
【図7】図6のA−A線断面図である。
【図8】従来の音叉型圧電振動子の一例を示す平面図である。
【図9】従来の音叉型圧電振動子の一例の縦断面図である。
【符号の説明】
10………音叉型圧電振動子、20、50………音叉型圧電振動片、21………基部、22、23………振動腕部、 24………枠部、26、27………架橋部、28、29………マウント部、30………パッケージ、31………パッケージベース(ベース部)、32………蓋体、36………切込み溝、52、54………溝部。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a tuning fork type piezoelectric vibration and a tuning fork type piezoelectric vibrator formed from a piezoelectric crystal such as quartz.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Piezoelectric vibrators, particularly tuning-fork type piezoelectric vibrators, are known as those capable of easily obtaining an accurate clock frequency. In recent years, the tuning fork type piezoelectric vibrator has been reduced in size and thickness in response to the reduction in size and thickness of electronic devices, and a so-called surface mount type has been developed. This surface mount type tuning fork type piezoelectric vibrator has a tuning fork type piezoelectric vibrating piece mounted on the bottom of the package in a cantilever manner so that the surface of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is parallel to the bottom surface of the package. Implemented by Further, as a conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator, there is a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece in which a concave portion is formed on a package bottom surface corresponding to a tip end of a vibrating arm portion (Patent Document 1). This is to prevent the tip of the vibrating arm portion of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece from bending and colliding against the package bottom surface when an impact such as dropping acts on the tuning fork type piezoelectric vibrator.
[0003]
On the other hand, there is a tuning-fork type piezoelectric vibrator shown in FIGS. 8 and 9 (Patent Document 2). FIG. 8 is a plan view showing an example of a conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator in a partially broken manner. FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an example of a conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator. The conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator 100 includes a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 115 and two cases 120 and 121 as shown in FIGS. 8 and 9. The tuning-fork type piezoelectric vibrator 115 is formed of a piezoelectric crystal such as quartz, and has a base 110 and vibrating arms 111 and 112 protruding from the base 110 and a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece main body 113. And The tuning-fork type piezoelectric vibrating reed main body 115 is formed to be connected to the terminal side of the base 110, and has a frame portion 114 having a constant width surrounding the tuning fork-type piezoelectric vibrating reed main body 113. The tuning fork type piezoelectric vibrator 100 is bonded and sealed with the frame 114 sandwiched between two cases 120 and 121. Further, the tuning fork type piezoelectric vibrator 100 has projection regions 114 a and 114 b where the frame portion 114 partially protrudes from the holding portions of the cases 120 and 121. Reference numerals 116 and 117 are extraction electrodes.
[0004]
According to the above-mentioned conventional tuning fork type piezoelectric vibrator 100, since the projections 114a and 114b are provided by enlarging the width of the frame portion 114, even if the metal bonding material protrudes, the metal bonding on the upper case 120 side is performed. Since the material and the metal bonding material on the lower case 121 side are not bonded, there is an advantage that a short circuit between the electrodes does not occur.
[0005]
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-332952 [Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-61820 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in a conventional tuning fork type piezoelectric vibrator, as described in Patent Document 1, generally, a tuning fork type piezoelectric vibrating piece is mounted in a cantilever shape via a base. For this reason, in the conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator, the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece mounted in the package has a low parallelism and may be mounted obliquely. Therefore, in the conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator, the oscillation arm may come into contact with the bottom surface of the package or the lid, and oscillation may be stopped. Further, in the conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator, a recess is formed on the bottom surface of the package in order to avoid contact between the vibrating arm and the bottom surface of the package. The concave portion needs to be set to a depth that can reliably prevent the contact between the vibrating arm portion and the package, and it has been difficult to reduce the thickness of the tuning-fork type piezoelectric vibrator. Also, in the conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator, since the base from which the vibrating arm portion is formed is mounted (fixed) on the bottom surface of the package, there is a problem that the vibration leakage is large and the crystal impedance (CI) value increases. Was. Further, the conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator has a disadvantage that when two electrodes of the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece are connected to the mounting electrode on the package side with a conductive adhesive, the vibration-modulating two electrodes and the package Since the distance between the mounting electrodes on the side was short, there was a risk that the conductive adhesive would protrude and short-circuit would occur between the electrodes.
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a tuning fork type piezoelectric vibrator having a small thickness and high accuracy and stability.
[0007]
[Means to solve the problem]
In order to achieve the above object, a tuning-fork type piezoelectric vibrating reed according to the present invention includes a vibrating reed main body including a base and a vibrating arm formed so as to protrude from the base, and the vibrating reed connected to the base. And a frame portion formed around the main body and provided with mount portions at both ends.
[0008]
According to the present invention, the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is housed in the package and mounted on the mounting portion provided on the frame portion. Can be implemented in parallel. Therefore, it is not necessary to provide a concave portion in the package base in consideration of the collision between the tuning fork type piezoelectric vibrating reed and the package, and the height of the cavity for accommodating the tuning fork type piezoelectric vibrating reed of the package can be reduced. The thickness of the piezoelectric vibrator (piezoelectric device) can be reduced. In addition, since the tuning-fork type piezoelectric vibrating reed of the present invention is mounted on the mount portion of the frame portion remote from the vibrating arm, vibration leakage is small, and the crystal impedance (CI) value can be reduced.
[0009]
The mounts of the frame may be provided at both ends in the longitudinal direction of the frame. According to this configuration, since the pair of mount portions of the tuning fork type piezoelectric vibrating reed are arranged apart from each other, when the package is mounted (mounted) on the package, between the electrodes provided on the mount portion of the tuning fork type piezoelectric vibrating reed. There is no need to worry about a short circuit, and the mounting area can be reduced.
[0010]
The frame portion can be provided with an alignment pattern for mounting on a package. Thereby, the tuning fork type piezoelectric vibrating reed can be accurately positioned in the package, the cavity can be made smaller, and the package can be made smaller. The boundary between the base and the frame may be formed with a cut groove to reduce the width. Thereby, vibration leakage to the frame portion side can be reduced, and the vibration characteristics can be improved. The vibrating arm can form grooves on the front surface and the back surface. Thereby, the crystal impedance (CI) value of the tuning-fork type piezoelectric vibrating reed can be reduced, and the tuning fork-type piezoelectric vibrating reed can be reduced in size.
[0011]
A tuning fork type piezoelectric vibrator according to the present invention includes a tuning fork type piezoelectric vibrating piece, a package base in which the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is fixed, and a lid for hermetically sealing the inside of the package base. In the tuning-fork type piezoelectric vibrator, the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece includes a vibrating piece main body including a base and a vibrating arm formed to protrude from the base, and surrounds the vibrating piece main body connected to the base. And a frame part provided with a mount part, wherein the mount part of the tuning-fork type piezoelectric vibrating reed is fixed to the package base by a conductive adhesive. That is, a tuning-fork type piezoelectric vibrator according to the present invention includes the above-described tuning-fork type piezoelectric vibrating piece. As a result, a piezoelectric vibrator having the above operation and effect can be obtained.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Preferred embodiments of a tuning fork type piezoelectric vibrating piece and a tuning fork type piezoelectric vibrator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams of a tuning-fork type piezoelectric vibrator according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a plan view of a tuning fork type piezoelectric vibrator according to an embodiment of the present invention, in which a tuning fork type piezoelectric vibrating piece is fixed to a package base (package base). FIG. 2 is a cross-sectional view showing the tuning-fork type piezoelectric vibrator according to the embodiment of the present invention.
[0013]
As shown in FIGS. 1 and 2, the tuning-fork type piezoelectric vibrator 10 according to the embodiment of the present invention has a tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 20 housed in a package 30. The tuning-fork type piezoelectric vibrating reed 20 is formed of a piezoelectric crystal such as quartz and has a vibrating reed main body 25 having a base 21 and vibrating arms 22 and 23 protruding from the base 21. Further, the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 20 has a frame portion 24 formed in a shape surrounding the vibrating piece main body 25.
[0014]
As shown in FIG. 1, the frame portion 24 has wide mount portions 28 and 29 formed at both ends in the longitudinal direction. The mounts 28 and 29 are connected to each other by two bridges 26 and 27 extending from both sides thereof. In the frame portion 24, the inside of the mount portion 28 is connected to the base portion 21, and the resonator element main body 25 and the frame portion 24 are integrally formed. Further, the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 20 is reduced in width by cutting grooves 36 formed on both sides in the width direction at the boundary between the base 21 of the vibrating piece main body 25 and the mount section 28 of the frame 24. The vibration leakage of the one main body 25 is reduced.
[0015]
As shown in FIG. 2, the package 30 includes a base (package base) 31 made of ceramics such as alumina, a lid 32 made of glass, and a sealing part 33 made of low-melting glass. It has a box-like shape. At the bottom of the base 31, mount electrodes 34, 35 are provided at predetermined intervals, as shown in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the tuning fork type piezoelectric vibrating reed 20 includes mount electrodes 28, 29 provided at both ends of a frame 24, and mount electrodes 34, 35 formed on a base 31 of the package 30. Are joined by a conductive adhesive 38. Thus, the excitation electrodes (not shown) of the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 20 are electrically connected to the mount electrodes 34 and 35. That is, in the tuning-fork type piezoelectric vibrating reed 20, excitation electrodes are provided on the front surface, the back surface, and each side surface of the vibrating arms 22 and 23, and these excitation electrodes are mounted on the mounts 28 and 29 of the frame 24. It is electrically connected to the provided connection electrode section (not shown) via a wiring pattern. Reference numeral 35a shown in FIG. 2 is a sealing hole when the package 30 is vacuum-sealed.
[0016]
The tuning fork type piezoelectric vibrator 10 according to this embodiment can be mounted (mounted) on the package 30 via the mounting portions 28 and 29 formed on both ends of the frame portion 24 of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 20. Therefore, the tuning fork type piezoelectric vibrating reed 20 can be arranged horizontally with respect to the bottom surface of the package 30. For this reason, in the package 30, the cavity for accommodating the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 20 can be reduced. Therefore, the entire thickness of the package 30 of the tuning-fork type piezoelectric vibrator 10 can be reduced from 600 μm in the related art to about 300 to 400 μm, and the thickness can be reduced. Further, in the tuning-fork type piezoelectric vibrator 10, since the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 20 is mounted via the mounts 28 and 29 of the frame 24 instead of the base 21, it is possible to prevent the tuning fork-type piezoelectric vibrating piece 20 from leaking. Can be.
[0017]
Further, since the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 20 has the pair of connection electrodes formed on the mount portions 28 and 29 provided at both ends of the frame portion 24, it is possible to reliably prevent a short circuit between the two. Further, in the tuning fork type piezoelectric vibrator 10 of the embodiment, since the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 20 is fixed to the package 30 by the mount portions 28 and 29 at both ends in the longitudinal direction, the tuning fork type piezoelectric vibrator 10 is resistant to impacts such as dropping and the like. The piece 20 hardly swings in the vertical direction in FIG. For this reason, the square hole (recess) conventionally formed at the tip of the vibrating arm on the bottom surface of the package is not required, and stress concentration due to the formation of the square hole can be avoided, and the strength of the package 30 can be improved. .
[0018]
FIG. 3 is a plan view showing a tuning-fork type piezoelectric vibrating reed according to another embodiment of the present invention. In FIG. 3, the tuning fork type piezoelectric vibrating reed 20 has mounting alignment patterns 41 and 42 provided on bridge portions 26 and 27 of a frame portion 24. The alignment patterns 41 and 42 are for improving the positional accuracy when the tuning fork type piezoelectric vibrating reed 20 is mounted on the package 30, and are provided in a region close to the mount 28. The bridge portions 26 and 27 of the frame portion 24 near the mount portion 29 are provided with alignment patterns 43 and 44 for improving positional accuracy when mounting. These mounting alignment patterns 41 to 44 are made of a gold thin film, like the excitation electrodes (not shown) of the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 20. Therefore, they can be formed simultaneously with the formation of the electrodes. The inclination and position of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 20 with respect to the package 30 can be grasped by the alignment patterns 41, 42, 43, and 44 of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 20 of the embodiment. When mounting on the base part 31 of 30, the mounting accuracy becomes extremely high.
[0019]
FIG. 4 is a plan view showing an example of an alignment pattern provided on a base portion of a package for manufacturing the tuning-fork type piezoelectric vibrator according to the embodiment of the present invention. In FIG. 4, alignment patterns 46 and 47 for improving the positional accuracy when the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 20 is mounted are provided on the inner bottom surface of the base portion 31 of the package 30 and on the left and right ends in the drawing. I have. These alignment patterns 46 and 47 constitute a mount electrode. The alignment patterns 46 and 47 can accurately grasp the position of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 20 by the alignment patterns 41, 42, 43 and 44 of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 20. The mounting accuracy of the tuning-fork type piezoelectric vibrating reed 20 is significantly increased.
[0020]
FIG. 5 is a plan view showing another example of the mounting alignment pattern. In the tuning-fork type piezoelectric vibrating reed 20, alignment patterns 41 a and 42 a for improving the positional accuracy when mounted on the package 30 are provided at the terminal corner of the mount 28 constituting the frame 24. Similarly, alignment patterns 43a and 44a are provided at the tip corner of the other mount portion 29. Due to these alignment patterns 41a, 42a, 43a, and 44a, the mounting accuracy of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 20 in the package is significantly increased.
[0021]
The alignment patterns 41 to 44, 46, 47, 41a to 44a may be of any type as long as the inclination and the position of the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 20 can be grasped.
FIG. 6 is a plan view of a tuning-fork type piezoelectric vibrating reed according to still another embodiment, and FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG. In the tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 50 according to this embodiment, grooves 52 and 54 are formed in the vibrating arms 22 and 23. These grooves 52 and 54 are formed symmetrically on the front side and the back side of the vibrating arms 22 and 23. For this reason, the vibrating arms 22 and 23 have an H-shaped cross section at the base end on the base 21 side (see FIG. 7). Each groove 52 and 54, the width W is in the range of the vibrating arms 22, 23 and 40% to 70% of W 0. The depth d of the grooves 52 and 54 is 30 to 50% of the thickness D of the vibrating arms 22 and 23. Excitation electrodes (not shown) are formed inside the grooves 52 and 54. Thus, the CI value of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 50 can be reduced, and the tuning fork type piezoelectric vibrating piece 50 can be formed more compact.
[0022]
The tuning-fork type piezoelectric vibrating piece 10 according to the embodiment of the present invention can be used for various electronic devices such as a digital mobile phone, a portable information terminal, a personal computer, a television receiver, and a video device, a clock, and a device with a built-in clock. Can be used. Further, the above-described embodiments are preferred specific examples of the present invention, and various technically preferable limitations are added thereto, but the present invention is not limited to these embodiments.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a tuning-fork type piezoelectric vibrator according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the tuning-fork type piezoelectric vibrator according to the embodiment.
FIG. 3 is an explanatory diagram of an alignment pattern according to the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an alignment pattern provided on the package according to the embodiment.
FIG. 5 is an explanatory diagram of another alignment pattern according to the embodiment.
FIG. 6 is a plan view of a tuning-fork type piezoelectric vibrating reed according to another embodiment.
FIG. 7 is a sectional view taken along line AA of FIG. 6;
FIG. 8 is a plan view showing an example of a conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator.
FIG. 9 is a longitudinal sectional view of an example of a conventional tuning-fork type piezoelectric vibrator.
[Explanation of symbols]
Reference numeral 10: Tuning fork type piezoelectric vibrator, 20, 50: Tuning fork type piezoelectric vibrating reed, 21: Base, 22, 23: Vibrating arm, 24: Frame, 26, 27 ... ... Bridge section, 28, 29... Mount section 30, 30 Package, 31 Package base (base section), 32 Lid, 36 Cut groove, 52, 54. Groove.

Claims (6)

基部および当該基部から突出して形成された振動腕部とを備えた振動片本体と、
前記基部に接続されて前記振動片本体を囲繞して形成され、マウント部が設けられた枠部と、
を有することを特徴とする音叉型圧電振動片。
A resonator element main body including a base and a vibrating arm formed to protrude from the base;
A frame portion connected to the base portion and formed around the vibrating piece main body and provided with a mount portion;
A tuning-fork type piezoelectric vibrating reed comprising:
請求項1に記載の音叉型圧電振動片において、
前記枠部のマウント部は、前記枠部の長手方向の両端に設けられていることを特徴とする音叉型圧電振動片。
The tuning fork type piezoelectric vibrating reed according to claim 1,
A tuning-fork type piezoelectric vibrating reed, wherein the mount portions of the frame portion are provided at both ends in the longitudinal direction of the frame portion.
請求項1または2に記載の音叉型圧電振動片において、
前記枠部は、パッケージへの実装用アライメントパターンが設けてあることを特徴とする音叉型圧電振動片。
The tuning-fork type piezoelectric vibrating reed according to claim 1 or 2,
The tuning fork-type piezoelectric vibrating reed, wherein the frame portion is provided with an alignment pattern for mounting on a package.
請求項1ないし3のいずれかに記載の音叉型圧電振動片において、
前記基部と前記枠部との境界部は、幅が切込み溝により小さくされていることを特徴とする音叉型圧電振動片。
The tuning-fork type piezoelectric vibrating reed according to any one of claims 1 to 3,
A tuning-fork type piezoelectric vibrating reed, wherein a boundary between the base and the frame has a width reduced by a cut groove.
請求項1ないし4のいずれかに記載の音叉型圧電振動片において、
前記振動腕部は、表面部と裏面部とに溝が形成されていることを特徴とする音叉型圧電振動片。
The tuning-fork type piezoelectric vibrating reed according to any one of claims 1 to 4,
A tuning-fork type piezoelectric vibrating reed, wherein the vibrating arm has grooves formed on a front surface and a back surface.
音叉型圧電振動片と、前記音叉型圧電振動片を内部に固定したパッケージベースと、前記パッケージベースの内部を機密に封止する蓋体とを備えた圧電振動子において、
前記音叉型圧電振動片は、基部および当該基部から突出して形成された振動腕部とを備えた振動片本体と、前記基部に接続されて前記振動片本体を囲繞して形成され、マウント部が設けられた枠部とを有し、
前記音叉型圧電振動片の前記マウント部を導電性接着剤により前記パッケージベースに固定することを特徴とする音叉型圧電振動子。
A tuning fork type piezoelectric vibrating piece, a package base in which the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is fixed, and a piezoelectric vibrator including a lid for hermetically sealing the inside of the package base.
The tuning-fork type piezoelectric vibrating reed includes a vibrating reed main body including a base and a vibrating arm formed to protrude from the base, and is formed to surround the vibrating reed main body connected to the base, and a mount portion is provided. Having a provided frame portion,
A tuning fork type piezoelectric vibrator, wherein the mount portion of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece is fixed to the package base by a conductive adhesive.
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