JP2006013900A - Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric vibrator, manufacturing method thereof, and piezoelectric oscillator - Google Patents
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Abstract
【課題】 水晶振動片と保持器とをシリコーン系の導電接着剤を用いて接続する場合においても、通電性を阻害することのない接続電極を、工程数を増やすことなく形成することにより、安価な圧電振動子を提供する。
【解決手段】 圧電振動子である水晶振動子1は、水晶振動片2の接続電極34が保持器30にシリコーン系の導電接着剤35によって接続されている。水晶振動片2の表面には、前述した接続電極34、接続電極34と接続する励振電極33、及び腕部22、23の先端近傍に設けられた周波数調整用電極38が形成されている。接続電極34は、水晶振動片2の表面に設けられた第一金属層であるクロム層38aの1層構造であり、周波数調整用電極38は、クロム層38aと、クロム層38aの表面に設けられた第二金属層である金層38bと、金層38bに重ねて設けられた金又は銀で形成される錘金属層38cの3層構造である。
【選択図】 図2
PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively form a connection electrode that does not hinder the conductivity even when connecting a crystal vibrating piece and a cage using a silicone-based conductive adhesive without increasing the number of steps. A piezoelectric vibrator is provided.
In a crystal resonator 1 as a piezoelectric resonator, a connection electrode 34 of a crystal resonator element 2 is connected to a cage 30 by a silicone-based conductive adhesive 35. On the surface of the crystal vibrating piece 2, the connection electrode 34 described above, the excitation electrode 33 connected to the connection electrode 34, and the frequency adjusting electrode 38 provided near the tips of the arm portions 22 and 23 are formed. The connection electrode 34 has a single layer structure of a chromium layer 38a that is a first metal layer provided on the surface of the quartz crystal vibrating piece 2, and the frequency adjusting electrode 38 is provided on the surfaces of the chromium layer 38a and the chromium layer 38a. This is a three-layer structure of a gold layer 38b, which is the second metal layer formed, and a weight metal layer 38c formed of gold or silver provided on the gold layer 38b.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、水晶のような圧電基材を用いた圧電振動片を有する圧電振動子、当該圧電振動片及び圧電振動子の製造方法、及び当該圧電振動片を備える圧電発振器に関する。 The present invention relates to a piezoelectric vibrator having a piezoelectric vibrating piece using a piezoelectric base material such as quartz, the piezoelectric vibrating piece, a method for manufacturing the piezoelectric vibrator, and a piezoelectric oscillator including the piezoelectric vibrating piece.
従来の圧電振動子は、図9の正断面図に示すように、圧電基材である水晶振動片200が、水晶振動片200を支持する保持器201と接続されることで構成される。この接続は、シリコーン系の導電接着剤205によって行われ、水晶振動片200の端部に形成される接続電極206の表面層であるクロム拡散層202と保持器201に形成される支持電極201aとがシリコーン系の導電接着剤205を介して電気的に接続されている。接続電極206は、水晶振動片200の表面に設けられた下地クロム層204と、下地クロム層204の表面に設けられた金電極層203と、さらに金電極層203の表面に下地クロム層204の一部を拡散させたクロム拡散層202とによって形成されている(例えば、特許文献1の図2)。
As shown in the front sectional view of FIG. 9, the conventional piezoelectric vibrator is configured by connecting a
シリコーン系の導電接着剤205は、シリコーン樹脂を母体として、例えば銀からなる導電粒(フィラーとも呼ばれる。)を混在させたペースト状態の接着剤であり、塗布後加熱して硬化させる。
シリコーン系の導電接着剤中のシリコーン樹脂は、金が周囲にある場合に比較し、銀が周囲にあった方が硬化反応が早い。このため、接続電極206などの電極材として金を用いた場合、金電極表面部分よりも導電性接着剤自体に含まれる銀周囲が先に硬化する。一方、シリコーン系の導電接着剤が硬化反応する際には、接着剤自体が収縮する。従って、シリコーン系の導電接着剤が硬化する場合には、硬化反応の遅い部分である金電極表面部周囲の銀粒が硬化収縮により金電極表面より遠ざかる方向に移動する。
The silicone-based
The silicone resin in the silicone-based conductive adhesive has a faster curing reaction when silver is in the vicinity than when gold is in the vicinity. For this reason, when gold is used as an electrode material such as the
このようなことにより、シリコーン系導電接着剤の硬化後は、結果的にシリコーン系の導電接着剤と金電極表面との界面に導電粒の存在しないシリコーン樹脂層が生成される場合があり、その後導電粒とともにシリコーン樹脂が硬化すると推察される。いずれにしても、接続電極の表面が金などその周囲でのシリコーン樹脂の硬化反応がシリコーン系導電接着剤自体に含まれる銀などの導電粒に比べ遅い材料であった場合に接続電極との界面にシリコーン樹脂層が生成される場合がある。 As a result, after curing of the silicone-based conductive adhesive, a silicone resin layer without conductive particles may be generated at the interface between the silicone-based conductive adhesive and the gold electrode surface as a result. It is assumed that the silicone resin is cured together with the conductive particles. In any case, when the surface of the connection electrode is a slower material than the conductive particles such as silver contained in the silicone-based conductive adhesive itself, the interface with the connection electrode when the surface of the connection of the silicone resin such as gold is slow. In some cases, a silicone resin layer is formed.
クロム拡散層202は、前述のように生成されるシリコーン樹脂層に起因する、シリコーン系の導電接着剤205による金電極層203と保持器201の支持電極201aとの接続の通電性の阻害を防止するために設けるものである。
The
しかしながら、前述の背景技術に示した圧電振動子では、クロム拡散層202を形成するための加熱処理などの拡散工程が必要となることから、工程数が多くなり生産性を阻害するという問題を有していた。
However, the piezoelectric vibrator described in the background art described above requires a diffusion process such as a heat treatment for forming the
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、水晶振動片と保持器とをシリコーン系の導電接着剤を用いて接続する場合においても、通電性を阻害することのない接続電極を、工程数を増やすことなく形成することにより、安価な圧電振動子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to inhibit electrical conductivity even when the quartz crystal vibrating piece and the cage are connected using a silicone-based conductive adhesive. An object of the present invention is to provide an inexpensive piezoelectric vibrator by forming a connection electrode that does not occur without increasing the number of steps.
かかる問題を解決するために、本発明の圧電振動片は、シリコーン系の導電接着剤により保持器に接続された圧電振動片であって、一対の腕部を振動部とする音叉形状の圧電基材と、前記圧電基材の表面に前記腕部に亘って設けられたクロム系又はニッケル系の金属からなる第一金属層により形成された励振電極と、前記圧電基材の基部側表面に前記励振電極と接続して設けられた前記第一金属層により形成された接続電極とを備え、前記接続電極の表面に少なくとも一部露出する前記第一金属層が前記シリコーン系の導電接着剤と接合する状態でその基部にて前記保持器に接着固定されることを特徴とする。
本発明の圧電振動片によれば、前記圧電基材の表面に設けられたクロム系又はニッケル系の第一金属層を接続電極とすることにより、工程数を増やすことなくクロム系又はニッケル系の金属層を表面に露出した接続電極を得ることができる。従って、シリコーン系の導電接着剤を用いる接続を行っても通電の阻害されない圧電振動片を安価に提供することが可能となる。
In order to solve such a problem, the piezoelectric vibrating piece of the present invention is a piezoelectric vibrating piece connected to a cage by a silicone-based conductive adhesive, and has a tuning fork-shaped piezoelectric substrate having a pair of arm portions as vibrating portions. Material, an excitation electrode formed by a first metal layer made of a chromium-based or nickel-based metal provided over the arm portion on the surface of the piezoelectric base material, and the base side surface of the piezoelectric base material on the base side surface A connection electrode formed by the first metal layer provided in connection with the excitation electrode, and the first metal layer exposed at least partially on the surface of the connection electrode is bonded to the silicone-based conductive adhesive In this state, the base is bonded and fixed to the cage.
According to the piezoelectric vibrating piece of the present invention, the chromium-based or nickel-based first metal layer provided on the surface of the piezoelectric base material is used as a connection electrode, so that the number of processes is not increased and the number of processes is increased. A connection electrode with the metal layer exposed on the surface can be obtained. Accordingly, it is possible to provide a piezoelectric vibrating piece that does not hinder energization at low cost even when connection using a silicone-based conductive adhesive is performed.
また、前記接続電極は、前記第一金属層のみから形成されていることが望ましい。
このようにすれば、第一金属層のみから形成されているため、効率良く接続電極を形成することができる。
The connection electrode is preferably formed only from the first metal layer.
If it does in this way, since it forms only from the 1st metal layer, a connection electrode can be formed efficiently.
また、少なくとも前記励振電極を覆うように絶縁性の表面保護層が形成されていることが望ましい。
このようにすれば、励振電極の表面に付着する導電性異物による電極間短絡を防止することが可能となる。
It is desirable that an insulating surface protective layer is formed so as to cover at least the excitation electrode.
If it does in this way, it will become possible to prevent the short circuit between electrodes by the conductive foreign material adhering to the surface of an excitation electrode.
また、前記接続電極は、前記第一金属層と当該第一金属層の一部に重ねて設けられた前記第二金属層を有することが望ましい。
このようにすれば、接続電極の表面に第一金属層と第二金属層とを有しているため、シリコーン系の導電接着剤を用いる接続の場合は第一金属層で通電を確保でき、他の接続方法、例えば、はんだ接続の場合は、第二金属層の部分ではんだ濡れ性を高め通電を確保することができる。即ち、接続方法が変わっても通電の阻害されない接続が可能な圧電振動片を提供することが可能となる。
The connection electrode preferably includes the first metal layer and the second metal layer provided on a part of the first metal layer.
In this way, since it has the first metal layer and the second metal layer on the surface of the connection electrode, in the case of connection using a silicone-based conductive adhesive, energization can be secured in the first metal layer, In the case of other connection methods, for example, solder connection, it is possible to increase the solder wettability at the portion of the second metal layer and ensure energization. That is, it is possible to provide a piezoelectric vibrating piece that can be connected without being interrupted even if the connection method changes.
また、前記接続電極は、前記接続電極の外縁近傍が前記第二の金属層、前記接続電極の中心部が前記第一の金属で形成されていることが望ましい。
このようにすれば、接続の際に双方の金属層によって接続が行われるために、接続強度、通電性など確実な接続を行うことができる。
Further, it is preferable that the connection electrode is formed of the second metal layer in the vicinity of the outer edge of the connection electrode and the first metal in the center of the connection electrode.
If it does in this way, since connection is performed by both metal layers in the case of connection, reliable connection, such as connection strength and electrical conductivity, can be performed.
また、前記圧電基材の前記一対の腕部における前記励振電極より先端側の部位には、少なくとも前記第一金属層と該第一金属層に重ねて設けられた第二金属層とを有する周波数調整用電極が形成されていることが望ましい。
このようにすれば、クロム又はニッケルの第一金属層が圧電基材及び第二金属層の双方に対しての密着性が良い金属層であるため、圧電基材に対する周波数調整電極の密着性を確保することが可能となる。即ち、前述の効果に加え、さらに周波数調整電極の密着性を確保することにより、周波数調整電極の剥離などによる圧電振動片の共振周波数変化を防止して、共振周波数を長期間安定させることが可能となる。
A frequency having at least the first metal layer and a second metal layer provided on the first metal layer at a position on the tip side of the excitation electrode in the pair of arms of the piezoelectric substrate. It is desirable that an adjustment electrode is formed.
In this way, since the first metal layer of chromium or nickel is a metal layer having good adhesion to both the piezoelectric substrate and the second metal layer, the adhesion of the frequency adjusting electrode to the piezoelectric substrate is improved. It can be secured. That is, in addition to the effects described above, by further ensuring the adhesion of the frequency adjustment electrode, it is possible to prevent the resonance frequency of the piezoelectric vibrating piece from changing due to peeling of the frequency adjustment electrode, and to stabilize the resonance frequency for a long period of time. It becomes.
また、前記第二金属層は金で形成されており、前記周波数調整用電極は、前記第二金属層の表面に形成された周波数調整用の錘金属層をさらに有することが望ましい。
このようにすれば、第二金属層が化学変化(特に酸化現象)が起こらない金で形成されているため、第二金属層の表面に周波数調整用の錘金属層を重ねて設ける場合であっても酸化などによる第二金属層と周波数調整用の金属層との密着性の悪化を防止することができる。即ち、周波数調整用の錘金属層の密着性を確保することにより、周波数調整用の錘金属層の剥離などによる圧電振動片の共振周波数変化を防止して、共振周波数を長期間安定させることが可能となる。
Preferably, the second metal layer is made of gold, and the frequency adjusting electrode further includes a frequency adjusting weight metal layer formed on the surface of the second metal layer.
In this case, since the second metal layer is formed of gold that does not cause a chemical change (particularly oxidation phenomenon), a weight adjusting metal layer for frequency adjustment is provided on the surface of the second metal layer. However, the deterioration of the adhesion between the second metal layer and the metal layer for frequency adjustment due to oxidation or the like can be prevented. In other words, by ensuring the adhesion of the frequency adjusting weight metal layer, it is possible to prevent a change in the resonance frequency of the piezoelectric vibrating piece due to peeling of the frequency adjusting weight metal layer and to stabilize the resonance frequency for a long period of time. It becomes possible.
本発明の圧電振動子は、保持器と、前記保持器と接続された前述の圧電振動片と、を有し、前記圧電振動片の前記接続電極の表面に少なくとも一部露出する前記第一金属層が前記シリコーン系の導電接着剤と接合する状態でその基部にて前記保持器に接着固定されていることを特徴とする。
本発明の圧電振動子によれば、前記圧電基材の表面に設けられたクロム系又はニッケル系の第一金属層を接続電極とすることにより、工程数を増やすことなくクロム系又はニッケル系の金属層を表面に露出した接続電極を得ることができる。従って、シリコーン系の導電接着剤を用いる接続を行っても通電の阻害されない圧電振動子を安価に提供することが可能となる。
The piezoelectric vibrator of the present invention includes a retainer and the above-described piezoelectric vibrating piece connected to the retainer, and the first metal exposed at least partially on a surface of the connection electrode of the piezoelectric vibrating piece. The layer is bonded and fixed to the retainer at the base in a state where the layer is bonded to the silicone-based conductive adhesive.
According to the piezoelectric vibrator of the present invention, the chromium-based or nickel-based first metal layer provided on the surface of the piezoelectric base material is used as the connection electrode, so that the number of processes is not increased and the number of processes is increased. A connection electrode with the metal layer exposed on the surface can be obtained. Accordingly, it is possible to provide a piezoelectric vibrator that does not hinder energization at low cost even when connection using a silicone-based conductive adhesive is performed.
本発明の圧電振動片の製造方法は、圧電基材の表面に、少なくとも前記圧電基材を発振させるための励振電極と、前記励振電極と接続し、前記保持器と接続する接続電極と、前記圧電基材の発振周波数を調整する周波数調整用電極と、を有する圧電振動片の製造方法であって、前記圧電基材の表面に、クロム又はニッケルの第一金属層と前記第一金属層の表面を覆う金の第二金属層とからなる電極膜を形成する工程と、前記電極膜の表面に第一のマスクを設け、前記第一のマスクに覆われていない部分の前記電極膜を除去し、前記それぞれの電極に分割する工程と、前記周波数調整用電極を覆う第二のマスクを設け、前記第二のマスクに覆われていない、少なくとも前記励振電極及び接続電極の第二金属層を除去し、第一の金属層を露出する工程と、前記周波数調整用電極を除く領域を覆う第三のマスクを設け、前記第三のマスクに覆われていない前記周波数調整用電極に重ねて周波数調整用の錘金属層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
本発明の圧電振動片の製造方法によれば、圧電基材の表面に、第一金属層による接続電極を形成し、第一金属層に重ねて設ける第二金属層によって周波数調整用電極を形成し、周波数調整用電極に重ねて周波数調整用の錘電極を形成することが可能となる。従って、接続電極による接続の通電性を確保し、さらに、第二金属層が化学変化(特に酸化現象)が起こらない金で形成されているため、第二金属層の表面に周波数調整用の錘金属層を重ねて設ける場合であっても酸化などによる第二金属層と周波数調整用の金属層との密着性の悪化を防止することができる。即ち、接続電極による通電性の信頼性を高め、さらに周波数調整用の錘金属層の密着性を確保することにより、周波数調整用の錘金属層の剥離などによる圧電振動子の周波数変化を防止して、周波数を長期間安定させることが可能な、長期信頼性を高めることが可能な圧電振動片を提供することができる。
The method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to the present invention includes, on the surface of a piezoelectric substrate, at least an excitation electrode for oscillating the piezoelectric substrate, a connection electrode connected to the excitation electrode and connected to the cage, A piezoelectric vibrating piece having a frequency adjusting electrode for adjusting an oscillation frequency of the piezoelectric substrate, wherein a first metal layer of chromium or nickel and a first metal layer of chromium or nickel are formed on the surface of the piezoelectric substrate. A step of forming an electrode film composed of a gold second metal layer covering the surface; and a first mask is provided on the surface of the electrode film, and a portion of the electrode film not covered by the first mask is removed. And providing a second mask for covering the frequency adjusting electrodes, and dividing at least the second metal layers of the excitation electrodes and the connection electrodes that are not covered by the second mask. Remove and expose the first metal layer A step of providing a third mask for covering a region excluding the frequency adjustment electrode, and forming a weight metal layer for frequency adjustment over the frequency adjustment electrode not covered with the third mask; It is characterized by having.
According to the method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece of the present invention, the connection electrode is formed by the first metal layer on the surface of the piezoelectric substrate, and the frequency adjusting electrode is formed by the second metal layer provided to overlap the first metal layer. In addition, it is possible to form a weight electrode for frequency adjustment over the frequency adjustment electrode. Therefore, since the conductivity of the connection by the connection electrode is ensured and the second metal layer is formed of gold that does not cause chemical change (particularly oxidation phenomenon), the weight for adjusting the frequency is formed on the surface of the second metal layer. Even when the metal layers are provided in an overlapping manner, it is possible to prevent deterioration in adhesion between the second metal layer and the frequency adjusting metal layer due to oxidation or the like. In other words, by increasing the reliability of the conductive properties of the connection electrodes and ensuring the adhesion of the weight adjustment metal layer, the frequency change of the piezoelectric vibrator due to peeling of the frequency adjustment weight metal layer is prevented. Thus, it is possible to provide a piezoelectric vibrating piece that can stabilize the frequency for a long period of time and can improve long-term reliability.
本発明の圧電振動片の製造方法は、圧電基材の表面に、少なくとも前記圧電基材を発振させるための励振電極と、前記励振電極と接続し、前記保持器と接続する接続電極と、前記圧電基材の発振周波数を調整する周波数調整用電極と、を有する圧電振動子の製造方法であって、前記圧電基材の表面に、クロム又はニッケルの第一金属層を形成する工程と、前記第一金属層の表面に、第一のマスクを設け、前記第一のマスクに覆われていない部分の前記第一金属層を除去し、前記それぞれの電極に分割する工程と、前記周波数調整電極の部分を除く領域を覆う第三のマスクを設け、前記第三のマスクに覆われていない前記第一金属層に重ねて周波数調整用の錘金属層を形成する工程と、を有することを特徴とする。
本発明の圧電振動片の製造方法によれば、圧電基材の表面に、第一金属層による接続電極を形成し、周波数調整用電極の部分の第一金属層に重ねて周波数調整用の錘金属層を形成することが可能となる。従って、接続の通電性を確保する接続電極と周波数調整用電極を簡単に形成することができる。
The method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to the present invention includes, on the surface of a piezoelectric substrate, at least an excitation electrode for oscillating the piezoelectric substrate, a connection electrode connected to the excitation electrode and connected to the cage, A method of manufacturing a piezoelectric vibrator having a frequency adjusting electrode for adjusting an oscillation frequency of a piezoelectric substrate, the step of forming a first metal layer of chromium or nickel on the surface of the piezoelectric substrate; A step of providing a first mask on the surface of the first metal layer, removing the portion of the first metal layer not covered by the first mask, and dividing the first metal layer; and the frequency adjusting electrode. A step of providing a third mask covering a region excluding the portion and forming a weight metal layer for frequency adjustment over the first metal layer not covered by the third mask. And
According to the method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece of the present invention, the connection electrode is formed by the first metal layer on the surface of the piezoelectric substrate, and the frequency adjustment weight is superimposed on the first metal layer of the frequency adjustment electrode portion. A metal layer can be formed. Therefore, it is possible to easily form the connection electrode and the frequency adjusting electrode that ensure the conductivity of the connection.
本発明の圧電振動子の製造方法によれば、圧電基材と接続した状態でこれを保持する保持器と、前記圧電基材の表面に、少なくとも前記圧電基材を発振させるための励振電極と、前記励振電極と接続し、前記保持器と接続する接続電極と、前記圧電基材の発振周波数を調整する周波数調整用電極と、を有する圧電振動子の製造方法であって、請求項9又は請求項10に記載の圧電振動片の製造方法により製造された圧電振動片を、シリコーン系の導電性接着剤を用いて基部にて前記保持器に接着固定し、前記接続電極の表面に露出した前記第一金属層と前記シリコーン系の導電性接着剤とが接合する状態に前記接続電極と前記保持器とを電気的に接続する工程を有することを特徴とする。
本発明の圧電振動片の製造方法によれば、圧電基材の表面に、第一金属層による接続電極を形成し、第一金属層に重ねて設ける第二金属層によって周波数調整用電極を形成し、周波数調整用電極に重ねて周波数調整用の錘電極を形成することが可能となる。従って、接続電極による接続の通電性を確保し、さらに、第二金属層が化学変化(特に酸化現象)が起こらない金で形成されているため、第二金属層の表面に周波数調整用の錘金属層を重ねて設ける場合であっても酸化などによる第二金属層と周波数調整用の金属層との密着性の悪化を防止することができる。即ち、接続電極による通電性の信頼性を高め、さらに周波数調整用の錘金属層の密着性を確保することにより、周波数調整用の錘金属層の剥離などによる圧電振動子の周波数変化を防止して、周波数を長期間安定させることが可能な、長期信頼性を高めることが可能な圧電振動子を提供することができる。
According to the method for manufacturing a piezoelectric vibrator of the present invention, a cage that holds the piezoelectric substrate in a connected state, an excitation electrode for oscillating at least the piezoelectric substrate on the surface of the piezoelectric substrate, A method of manufacturing a piezoelectric vibrator having a connection electrode connected to the excitation electrode and connected to the cage, and a frequency adjusting electrode for adjusting an oscillation frequency of the piezoelectric substrate, The piezoelectric vibrating reed manufactured by the method for manufacturing a piezoelectric vibrating reed according to
According to the method for manufacturing a piezoelectric vibrating piece of the present invention, the connection electrode is formed by the first metal layer on the surface of the piezoelectric substrate, and the frequency adjusting electrode is formed by the second metal layer provided to overlap the first metal layer. In addition, it is possible to form a weight electrode for frequency adjustment over the frequency adjustment electrode. Therefore, since the conductivity of the connection by the connection electrode is ensured and the second metal layer is formed of gold that does not cause chemical change (particularly oxidation phenomenon), the weight for adjusting the frequency is formed on the surface of the second metal layer. Even when the metal layers are provided in an overlapping manner, it is possible to prevent deterioration in adhesion between the second metal layer and the frequency adjusting metal layer due to oxidation or the like. In other words, by increasing the reliability of the conductive properties of the connection electrodes and ensuring the adhesion of the weight adjustment metal layer, the frequency change of the piezoelectric vibrator due to peeling of the frequency adjustment weight metal layer is prevented. Thus, it is possible to provide a piezoelectric vibrator capable of stabilizing the frequency for a long period of time and improving the long-term reliability.
また、保持器と、シリコーン系の導電性接着剤により前記保持器に接続された請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の圧電振動片と、少なくとも前記圧電振動片を発振させる機能を有する回路素子と、を有し、前記圧電振動片の前記接続電極の表面に少なくとも一部露出する前記第一金属層が前記シリコーン系の導電接着剤と接合する状態でその基部にて前記保持器に接着固定されていることを特徴とする圧電発振器を提供することも可能となる。
Further, the cage, the piezoelectric vibrating piece according to any one of
本発明に係る圧電振動子の最良の形態について、以下に図面を用いて説明する。なお、本発明は、後述の実施形態に限定されるものではない。
(第一の実施形態)
The best mode of the piezoelectric vibrator according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described later.
(First embodiment)
本発明に係る圧電振動子の第一の実施形態として、屈曲振動モード、又は縦振動モードの圧電振動子の一例として、音叉形状の水晶片(以下、「水晶振動片」という。)を用いた面実装タイプの水晶振動子について、図1及び図2を用いて説明する。図1は、第一の実施形態の水晶振動子を示す概略の斜視図である。図2は、水晶振動片と保持器の接続部分の概略を示し、図1のP−P断面図である。 As a first embodiment of the piezoelectric vibrator according to the present invention, a tuning-fork-shaped crystal piece (hereinafter referred to as “crystal vibrator piece”) is used as an example of a piezoelectric vibrator in a bending vibration mode or a longitudinal vibration mode. A surface-mount type crystal resonator will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic perspective view showing the crystal resonator according to the first embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along the line P-P in FIG.
===水晶振動子の全体構成===
図1に示すように、本実施形態に係る水晶振動子1は、基部21から2つ(一対)の腕部22、23が延びた薄板状の圧電基材の一例である水晶振動片2と、水晶振動片2と接続してこれを保持する保持器30とから成る。保持器30は、セラミックによって形成されており、その凹部に水晶振動片2を収納する。凹部の底面は段差構造になっており一段高い部分が水晶振動片の保持部31であり、水晶振動片の保持部31形成された金属配線31a(図2に示す)と水晶振動片2の接続電極34とがシリコーン系の導電接着剤35によって接続されている。なお、一段低い部分32は、水晶振動片2の振動部分である腕部22、23を中空に保持するためのものである。
=== Whole structure of crystal unit ===
As shown in FIG. 1, the
水晶振動片2の表面には、前述した接続電極34、接続電極34と接続する励振電極33、及び腕部22、23の先端近傍に設けられた周波数調整用電極38が形成されている。接続電極34と励振電極33とは第一金属層であるクロム層38aで形成されている。図2で示すように、周波数調整用電極38は、水晶振動片2の表面に設けられたクロム層38aと、クロム層38aの表面に設けられた第二金属層である金層38bと、金層38bに重ねて設けられた金又は銀で形成される錘金属層38cの3層構造になっている。なお、電極の構成の詳細については後述する。
また、接続電極34と周波数調整用電極38を除く領域の励振電極33の表面には、図2に2点鎖線で示す表面保護層39が形成されることもある。
On the surface of the
Further, a surface
水晶振動片2が収納された保持器30の上面37には、金属蓋体36が密着されて保持器30の凹部内は気密状態に保たれている。
A
===水晶振動片の電極構成===
水晶振動片の電極構成について、図3及び図4を用いて説明する。図3は、水晶振動片の斜視図であり、(a)は、斜め上方から見たときの斜視図、(b)は、斜め下方から見たときの斜視図である。図4は、水晶振動片の各部位を模式的に示す側断面図であり、(a)は、腕部の断面図(図3(a)のA−A断面)、(b)は、基部の断面図(図3(a)のB−B断面)、(c)は、腕部先端付近の断面図(図3(a)のC−C断面)である。
=== Electrode Configuration of Crystal Vibrating Piece ===
The electrode configuration of the crystal vibrating piece will be described with reference to FIGS. 3A and 3B are perspective views of the quartz crystal resonator element, where FIG. 3A is a perspective view when viewed obliquely from above, and FIG. 3B is a perspective view when viewed from obliquely below. 4A and 4B are side cross-sectional views schematically showing each part of the quartz crystal vibrating piece, in which FIG. 4A is a cross-sectional view of an arm portion (A-A cross section in FIG. 3A), and FIG. 4B is a base portion. FIG. 3C is a cross-sectional view (cross-section BB in FIG. 3A), and FIG.
図3(a)、(b)に示すように、水晶振動片2の腕部22、23の上面部25および下面部26の中央部分には、所定のギャップ27を隔てて形成された2つの電極パターン40によって励振電極33がそれぞれ形成されている。図3(a)、(b)では、2つの電極パターン40を区別するために、一方の電極パターン40には右下がりの斜線を付し、他方の電極パターン40には、右上がりの斜線を付して、それぞれ図示してある。
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the two parts formed with a
ここで、励振電極33は、水晶振動片2の腕部22、23の上面部25および下面部26における中央部分にそれぞれ形成されているので、水晶振動片2の上面部25側の励振電極33と下面部26側の励振電極33とは、上面部25の縁部分251、252、253、254と、下面部26の縁部分261、262、263、264と、各側面部271、272とに形成された電極パターン40からなる導通用電極46によって電気的に接続されている。
Here, since the
従って、図1に示すように、電極パターン40のうち、基部21に形成されている接続電極(マウント部ともいう)34を介して励振電極33に交流電圧を印加すれば、腕部22、23が所定の周波数で振動する。この場合、導通用電極46も水晶振動片2を励振する機能を有している。なお、腕部22、23の先端側にはレーザートリミング等により周波数調整を行うための周波数調整用電極38が形成されている。
Therefore, as shown in FIG. 1, if an AC voltage is applied to the
水晶振動片2の腕部22、23の電極パターン40は、図4(a)に示すように、腕部22、23の表面にクロムからなる第一金属層41(以下、「クロム層」という。)の1層構造によって設けられている。クロム層41は、所定のギャップ27によって分割されて電極パターン40が形成されている(本図では電極パターン40の一例として励振電極33を示してある)。なお、励振電極33を構成するクロム層41の表面、及び電極を分割するギャップ27により水晶の上面部25及び下面部26が露出している部分には、図4中の一点鎖線で示すシリコーン酸化膜などの表面保護層39が設けられることがある。
As shown in FIG. 4A, the
基部21に設けられる接続電極34は、図4(b)に示すように、水晶振動片2の基部21の表面に、前述の励振電極33と同じクロム層41の1層構造によって形成されている。接続電極34は、ギャップ44により2つに分割されており、それぞれが励振電極33に接続されている。
As shown in FIG. 4B, the
水晶振動片2の腕部22、23の先端近傍に設けられる周波数調整用電極38は、図4(c)に示すように、3層構造で形成されている。3層構造を説明すると、腕部22、23の表面に、前述の励振電極33、接続電極34と同じクロム層41が第1金属層として形成されている。クロム層41の表面には、第2金属層として金層47が形成されている。さらに、金層47の表面には、金、又は銀で形成される第3金属層としての錘金属層49が形成されている。錘金属層49は、周波数調整が可能な質量が形成できれば表裏の両面に設けなくてもよく、表裏の面の内どちらか一方の面に設けられる構成を用いることもできる。
The
なお、クロム層41は、金層47と水晶振動片2の表面との密着性を高めるために形成する。また、金層47は、錘金属層49を形成するまでにクロム層41が大気に触れるなどして起こる表面の酸化などの表面変質層によるクロム層41と錘金属層49との密着性の劣化を防止するために形成する。従って、酸化など化学変化を起こさない金(Au)が用いられている。
The
従って、周波数調整用電極38は、クロム層41と錘金属層49の形成を同一真空槽内で行うなどクロム層41の表面の変質を防止することができれば、クロム層41の表面に錘金属層49を直接形成する2層構造としてもよい。
Therefore, the
前述の第一の実施形態によれば、水晶振動片2の表面に設けられた接続電極34をクロム層41の第一金属層とすることにより、拡散工程などを用いることなくクロム層を表面に露出した接続電極34を得ることができる。従って、シリコーン系の導電接着剤35を用いる接続を行っても通電の阻害されない水晶振動子1を安価に提供することが可能となる。
また、前述のクロム層41の第一金属層を下地電極とし、その表面に周波数調整用電極38を構成する金層47、錘金属層49を設けることも可能となる。即ち、水晶振動片2との密着性を高めた周波数調整用電極38を形成することができる。
According to the first embodiment described above, the
It is also possible to use the first metal layer of the
===接続電極の変形例===
ここで接続電極の変形例について説明する。図5(a)〜(d)は、それぞれ水晶振動片の異なる変形例であり、接続電極の部分を示すD−D断面図および平面図である。
=== Modification Example of Connection Electrode ===
Here, a modified example of the connection electrode will be described. FIGS. 5A to 5D are different modifications of the quartz crystal resonator element, and are a DD cross-sectional view and a plan view showing a connection electrode portion, respectively.
図5(a)によれば、水晶振動片2の表面に設けられた接続電極34は、クロム層50と金層51の2層構造になっている。クロム層50は、接続電極34の全領域に設けられており、金層51は、接続電極34の水晶振動片2の幅方向両端部分に帯状にクロム層50に重ねて形成されている。
According to FIG. 5A, the
図5(b)によれば、接続電極34は、上述と同じく2層構造になっている。クロム層50は、接続電極34の全領域に設けられている。クロム層50に重ねて設けられた金層51は、方形状の窓明け部が複数形成されており、クロム層50がその窓明け部で露出している。
According to FIG. 5B, the
図5(c)によれば、接続電極34は、上述と同じく2層構造になっている。クロム層50は、接続電極34の全領域に設けられている。クロム層50に重ねて設けられた金層51は、円状の窓明け部が形成されており、クロム層50がその窓明け部で露出している。
According to FIG. 5C, the
図5(d)によれば、接続電極34は、上述と同じく2層構造になっている。クロム層50は、接続電極34の全領域に設けられている。クロム層50に重ねて設けられた金層51は、接続電極34の水晶振動片2の幅方向中央部分に帯状に形成されている。
According to FIG. 5D, the
前述の接続電極の各変形例によれば、接続電極34にクロムが露出する部分と金が露出する部分とを有していることにより、シリコーン系の導電接着剤35を用いて接続を行う場合においても部分的に露出しているクロム層50によって通電が阻害されることなく接続が可能である。また、金層51が露出している部分も有しているため、はんだ付けによる接続を行う場合でも良好なはんだ流れを生じさせることが可能となる。従って、本変形例を用いることによりシリコーン系の導電接着剤を用いての接続とはんだ付けを用いての接続との双方の接続に対応できる接続電極34を形成することができる。
(第二の実施形態)
According to each modification of the connection electrode described above, when the
(Second embodiment)
本発明にかかる圧電振動子の製造方法について、音叉型の水晶振動子の製造方法を一例にして図面を用いて説明する。図6は、音叉型の水晶振動子の製造工程のうち、水晶振動片の電極を形成する工程フローを示す図であり、B−B断面は基部21を示し、C−C断面は腕部22、23の先端部に形成される周波数調整用電極38の部位を示す。
A method for manufacturing a piezoelectric vibrator according to the present invention will be described with reference to the drawings, taking a method for manufacturing a tuning fork type crystal vibrator as an example. FIG. 6 is a diagram showing a process flow for forming an electrode of a crystal vibrating piece in a manufacturing process of a tuning fork type crystal resonator, in which a BB cross section shows a
水晶振動片2の製造は、電極の形成に先立って、水晶振動片の外形形状を形成するが、本説明では省略し電極を形成する工程について説明する。なお、水晶振動片2の製造工程では、圧電基材である水晶基板の上下両面に同時に電極を形成する、また、側面にも同様に電極を形成する。
In the manufacture of the
先ず、図6(a)に示すように、外形形状が形成された水晶振動片2の全表面(図6では、基部21及び腕部22、23の先端部を示している)に電極膜を構成する第一の金属層であるクロム層41、クロム層41の表面に第二の金属層である金層47を形成する。クロム層41、金層47は、真空スパッタリング或いは真空蒸着などによって形成する。
First, as shown in FIG. 6A, an electrode film is formed on the entire surface of the quartz
次に、クロム層41、金層47を分割しそれぞれの電極形状を形成する。第一のマスクであるフォトレジスト60を金層の表面に形成した後、それぞれの電極形状に焼き付け(露光ともいう)を行う。続いて現像を行って、図6(b)に示すように、フォトレジスト60を各電極の形状に残す。フォトレジスト60の各電極を分割する部分は、フォトレジスト60が存在しない窓開き部61となっている。
Next, the
次に、フォトレジスト60をマスクとして金層47及びクロム層41をエッチング加工する。このエッチング加工によりフォトレジスト60の窓開き部61に対応する金層47、及びクロム層41が除去されて間隙部62(電極分割線ともいう)が形成され、図6(c)に示すようにクロム層41及び金層47をそれぞれの電極に対応した形状に残す。その後、フォトレジスト60を除去し、クロム層41及び金層47から構成された電極を形成する。
Next, the
次に、金層47の不要部分を除去しクロム層41を露出する。図6(d)に示すように、第二のマスクであるフォトレジスト63を金層47の表面に形成した後、金層47を残す部分(本例では、周波数調整用電極38を形成する部分)のフォトレジスト63が残るように焼き付け(露光ともいう)、続いて現像を行う。図6(d)では、フォトレジスト63が残らない部分は2点鎖線で表している。
続いて、フォトレジスト63をマスクとして、金層47のエッチングを行う。このエッチング加工により、周波数調整用電極38を除く領域の金層47が除去されてクロム層41が露出し、フォトレジスト63を除去することによって、図6(e)に示すように、接続電極34は、クロム層41の1層構造の電極となり、周波数調整用電極38は、クロム層41と、金層47の2層構造の電極となる。
Next, unnecessary portions of the
Subsequently, the
次に、周波数調整用電極38の金層47の表面に錘金属層49を形成する。図6(f)に示すように、前述の工程で露出したクロム層41と金層47の表面を第三のマスクである金属マスク64で覆う。金属マスク64は、錘金属層49に対応する部分に窓開け部65が設けられている。続いて、金属マスク64を覆うように金(Au)を真空蒸着し、窓明け部65に錘金属層49を形成する。
Next, a
次に、図6(g)に示すように、金属マスク64を除去することにより、錘金属層49を周波数調整用電極38の表面に露出する。
Next, as shown in FIG. 6G, the
このような水晶振動片の製造方法とすれば、音叉型水晶振動片2の表面に、クロム層による接続電極34を形成し、クロム層41に重ねて設ける金層47によって周波数調整用電極38を形成し、当該周波数調整用電極38に重ねて周波数調整用の錘金属層49を形成することが可能となる。従って、接続電極34の通電性を確保することができる。また、金層47が化学変化(特に酸化現象)の起こりにくい、金で形成されているため、金層47の表面に錘金属層49を重ねて設けても、酸化などによる密着性の悪化を防止することができる水晶振動片2を提供することができる。即ち、本発明の水晶振動片2を用いた水晶振動子1は、接続電極34の通電性の信頼性を高め、さらに錘金属層49の密着性を確保することにより、錘金属層49の剥離などによる周波数変化を防止して周波数を長期間安定することができる、換言すれば長期信頼性を高めた水晶振動子1を提供することが可能となる。
(第三の実施形態)
According to such a method of manufacturing a quartz crystal vibrating piece, the
(Third embodiment)
本発明に係る第三の実施形態としての水晶振動片の製造方法を、音叉型水晶振動子の製造方法を一例にして図面を用いて説明する。図7は、音叉型水晶振動片の電極を形成する工程フローを示す図であり、B−B断面は基部21を示し、C−C断面は腕部22、23の先端部に形成される周波数調整用電極38の部位を示す。
A method for manufacturing a quartz crystal resonator element according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a method for manufacturing a tuning fork type crystal resonator as an example. FIG. 7 is a diagram showing a process flow for forming an electrode of a tuning fork type crystal vibrating piece, where the BB cross section shows the
前述の第二の実施形態と同様に、音叉型水晶振動片2の製造は、電極の形成に先立って、水晶振動片の外形形状を形成するが、本説明では省略し電極を形成する工程について説明する。なお、水晶振動片2の製造工程では、圧電基材である水晶基板の上下両面に同時に電極を形成する、また、側面にも同様に電極を形成する。
As in the second embodiment, the tuning fork type
先ず、図7(a)に示すように、外形形状が形成された水晶振動片2の全表面(図7では、基部21及び腕部22、23の先端部を示している。)に電極膜を構成する第一の金属層であるクロム層41を形成する。クロム層41は、真空スパッタリング或いは真空蒸着などによって形成する。
First, as shown in FIG. 7A, an electrode film is formed on the entire surface of the quartz
次に、クロム層41を分割しそれぞれの電極形状を形成する。第一のマスクであるフォトレジスト70をクロム層41の表面に形成した後、それぞれの電極形状に焼き付け(露光ともいう)を行う。続いて現像を行って、図7(b)に示すように、フォトレジスト70を各電極の形状に残す。フォトレジスト70の各電極を分割する部分は、フォトレジスト70が存在しない窓開き部71となっている。
Next, the
次に、フォトレジスト70をマスクとしてクロム層41をエッチング加工する。このエッチング加工によりフォトレジスト70の窓開き部71に対応するクロム層41が除去されて間隙部72(電極分割線ともいう)が形成され、図7(c)に示すようにクロム層41をそれぞれの電極に対応した形状に残す。その後、フォトレジスト71を除去し、クロム層41の電極を形成する。
Next, the
次に、周波数調整用電極38の当該クロム層41の表面に錘金属層49を形成する。図7(d)に示すように、クロム層41の表面を第二のマスクである金属マスク74で覆う。金属マスク74は、錘金属層49に対応する部分に窓開け部75が設けられている。続いて、金属マスク74を覆うように金(Au)を真空蒸着し、窓明け部75に錘金属層49を形成する。
Next, a
次に、図7(e)に示すように、金属マスク74を除去することにより、錘金属層49を周波数調整用電極38の表面に露出する。また、基部21においては、間隙部72によってクロム層41が電極分割された接続電極34を露出する。
Next, as shown in FIG. 7E, the
このような水晶振動片の製造方法とすれば、クロム層41の表面に直接金(Au)の錘金属層49を形成することから、加工工程を短縮した製造方法を提供することができる。即ち、第二の実施形態の効果に加え、より安価な水晶振動片を提供することが可能となる。
(第四の実施形態)
According to such a method of manufacturing a quartz crystal vibrating piece, the
(Fourth embodiment)
また、本発明の圧電振動子の一例としての前述の音叉型水晶振動子を用いた圧電発振器を、図8により説明する。図8は、本発明の圧電発振器の断面斜視図である。
図8によれば、本発明の圧電発振器100は、保持器としての例えば、セラミック製のパッケージ102内の基台104に、水晶振動片2がシリコーン系の導電性接着剤106などにより電気的接続を取りながら固定されている。また、該パッケージ102の底部110には、水晶振動片2と電気的に接続された、少なくとも水晶振動片2を動作させる機能を有する発振回路108が固定されている。ここで水晶振動片2と発振回路108は干渉しない位置にある。さらに、蓋体112が、該パッケージ102の上部接合部114に接合されて気密性を保持した構成となっている。
A piezoelectric oscillator using the above-mentioned tuning fork type crystal resonator as an example of the piezoelectric resonator of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a cross-sectional perspective view of the piezoelectric oscillator of the present invention.
According to FIG. 8, the
本発明によれば、前述の水晶振動子を用いるため、シリコーン系の導電接着剤を用いる接続を行っても通電の阻害されず、また長期信頼性を高めた圧電発振器100を安価に提供することが可能となる。
According to the present invention, since the above-described crystal resonator is used, it is possible to provide the
なお、前述の実施の形態では、第一の金属層としてクロム(Cr)を用いて説明したがこれに限らず、ニッケル(Ni)などの水晶振動片と金との双方との密着度を確保できる金属であればよい。 In the above-described embodiment, the first metal layer has been described using chromium (Cr). However, the present invention is not limited to this, and the degree of adhesion between both a quartz crystal vibrating piece such as nickel (Ni) and gold is ensured. Any metal can be used.
また、錘金属層を形成する金属を、金(Au)で説明したがこれに限らず、銀(Ag)など周波数調整のための溶融が可能な金属であればよい。 Moreover, although the metal which forms a weight metal layer was demonstrated with gold | metal | money (Au), it is not restricted to this, What is necessary is just a metal which can be fuse | melted for frequency adjustments, such as silver (Ag).
また、錘金属層は、水晶振動片の表裏に形成する構造で説明したがこれに限らず、周波数調整が十分行える質量を確保することが可能であれば、片面のみに錘金属層を形成することもできる。 In addition, the weight metal layer has been described with the structure formed on the front and back sides of the crystal vibrating piece. However, the present invention is not limited to this, and the weight metal layer is formed only on one side as long as it is possible to secure a mass capable of sufficient frequency adjustment. You can also.
1…圧電振動子としての音叉型の水晶振動子、2…音叉型の水晶振動片、21…基部、22、23…圧電振動片の腕部、30…保持器、31…保持部、31a…保持部の金属配線、33…励振電極、34…接続電極、35、106…シリコーン系の導電性接着剤、36…金属蓋体、38…周波数調整用電極、38a…第一金属層としてのクロム層、38b…第二金属層としての金層、38c…第三金属層としての錘金属層、39…表面保護層、40…電極パターン、41…クロム層、45…励振電極、47…金層、49…錘金属層、60、70…第一のマスクとしてのフォトレジスト、61、71…レジストマスクの窓開け部、62、72…間隙部、63…第二のマスクとしてのレジストマスク、64、74…第三のマスクとしての金属マスク、65、75…金属マスクの窓明け部、100…圧電発振器、102…保持器としてのパッケージ、108…回路素子としての発振回路、251、252、253、254…圧電振動片の上面部の縁部分、261、262、263、264…圧電振動片の下面部の縁部分、271、272…圧電振動片の側面部。
DESCRIPTION OF
Claims (12)
一対の腕部を振動部とする音叉形状の圧電基材と、
前記圧電基材の表面に前記腕部に亘って設けられたクロム系又はニッケル系の金属からなる第一金属層により形成された励振電極と、
前記圧電基材の基部側表面に前記励振電極と接続して設けられた前記第一金属層により形成された接続電極とを備え、
前記接続電極の表面に少なくとも一部露出する前記第一金属層が前記シリコーン系の導電接着剤と接合する状態でその基部にて前記保持器に接着固定されることを特徴とする圧電振動片。 A piezoelectric vibrating piece connected to a cage by a silicone-based conductive adhesive,
A tuning fork-shaped piezoelectric base material having a pair of arm portions as vibration portions;
An excitation electrode formed by a first metal layer made of a chromium-based or nickel-based metal provided across the arm portion on the surface of the piezoelectric substrate;
A connection electrode formed by the first metal layer provided in connection with the excitation electrode on the base side surface of the piezoelectric substrate;
The piezoelectric vibrating piece, wherein the first metal layer exposed at least partially on the surface of the connection electrode is bonded and fixed to the retainer at a base portion thereof in a state where the first metal layer is bonded to the silicone-based conductive adhesive.
前記接続電極は、前記第一金属層のみから形成されていることを特徴とする圧電振動片。 The piezoelectric vibrating piece according to claim 1,
The piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein the connection electrode is formed only of the first metal layer.
少なくとも前記励振電極を覆うように絶縁性の表面保護層が形成されていることを特徴とする圧電振動片。 In the piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 and 2,
A piezoelectric vibrating piece, wherein an insulating surface protective layer is formed so as to cover at least the excitation electrode.
前記接続電極は、前記第一金属層と当該第一金属層の一部に重ねて設けられた前記第二金属層とを有することを特徴とする圧電振動片。 The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 3,
The connection electrode includes the first metal layer and the second metal layer provided to overlap a part of the first metal layer.
前記接続電極は、前記接続電極の外縁近傍が前記第二の金属層、前記接続電極の中心部が前記第一の金属で形成されていることを特徴とする圧電振動片。 The piezoelectric vibrating piece according to claim 4,
The piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein the connection electrode is formed of the second metal layer in the vicinity of the outer edge of the connection electrode and the first metal in the center of the connection electrode.
前記圧電基材の前記一対の腕部における前記励振電極より先端側の部位には、少なくとも前記第一金属層と該第一金属層に重ねて設けられた第二金属層とを有する周波数調整用電極が形成されていることを特徴とする圧電振動片。 The piezoelectric vibrating piece according to claim 1,
For frequency adjustment, at least a portion of the first metal layer and a second metal layer provided on the first metal layer in a portion of the pair of arms of the piezoelectric base material on the tip side of the excitation electrode. A piezoelectric vibrating piece in which an electrode is formed.
前記第二金属層は金で形成されており、前記周波数調整用電極は、前記第二金属層の表面に形成された周波数調整用の錘金属層をさらに有することを特徴とする圧電振動片。 The piezoelectric vibrating piece according to claim 6,
2. The piezoelectric vibrating piece according to claim 1, wherein the second metal layer is made of gold, and the frequency adjusting electrode further includes a frequency adjusting weight metal layer formed on a surface of the second metal layer.
前記保持器と接続された請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の圧電振動片と、を有し、
前記圧電振動片の前記接続電極の表面に少なくとも一部露出する前記第一金属層が前記シリコーン系の導電接着剤と接合する状態でその基部にて前記保持器に接着固定されていることを特徴とする圧電振動子。 A cage,
The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 7, which is connected to the cage.
The first metal layer exposed at least partially on the surface of the connection electrode of the piezoelectric vibrating piece is bonded and fixed to the retainer at a base portion thereof in a state where the first metal layer is bonded to the silicone-based conductive adhesive. Piezoelectric vibrator.
前記圧電基材の表面に、クロム又はニッケルの第一金属層と前記第一金属層の表面を覆う金の第二金属層とからなる電極膜を形成する工程と、
前記電極膜の表面に第一のマスクを設け、前記第一のマスクに覆われていない部分の前記電極膜を除去し、前記それぞれの電極に分割する工程と、
前記周波数調整用電極を覆う第二のマスクを設け、前記第二のマスクに覆われていない、少なくとも前記励振電極及び接続電極の第二金属層を除去し、第一の金属層を露出する工程と、
前記周波数調整用電極を除く領域を覆う第三のマスクを設け、前記第三のマスクに覆われていない前記周波数調整用電極に重ねて周波数調整用の錘金属層を形成する工程と、を有することを特徴とする圧電振動片の製造方法。 On the surface of the piezoelectric substrate, at least an excitation electrode for oscillating the piezoelectric substrate, a connection electrode connected to the excitation electrode and connected to the cage, and a frequency adjustment for adjusting the oscillation frequency of the piezoelectric substrate And a method for producing a piezoelectric vibrating piece having
Forming on the surface of the piezoelectric substrate an electrode film comprising a first metal layer of chromium or nickel and a second metal layer of gold covering the surface of the first metal layer;
Providing a first mask on the surface of the electrode film, removing the portion of the electrode film that is not covered with the first mask, and dividing the electrode film;
A step of providing a second mask covering the frequency adjusting electrode, removing at least the second metal layer of the excitation electrode and the connection electrode, which is not covered by the second mask, and exposing the first metal layer; When,
Providing a third mask that covers a region excluding the frequency adjustment electrode, and forming a weight adjustment weight metal layer over the frequency adjustment electrode that is not covered by the third mask. A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece.
前記圧電基材の表面に、クロム又はニッケルの第一金属層を形成する工程と、
前記第一金属層の表面に、第一のマスクを設け、前記第一のマスクに覆われていない部分の前記第一金属層を除去し、前記それぞれの電極に分割する工程と、
前記周波数調整電極の部分を除く領域を覆う第三のマスクを設け、前記第三のマスクに覆われていない前記第一金属層に重ねて周波数調整用の錘金属層を形成する工程と、を有することを特徴とする圧電振動片の製造方法。 On the surface of the piezoelectric substrate, at least an excitation electrode for oscillating the piezoelectric substrate, a connection electrode connected to the excitation electrode and connected to the cage, and a frequency adjustment for adjusting the oscillation frequency of the piezoelectric substrate A method of manufacturing a piezoelectric vibrator having a working electrode,
Forming a chromium or nickel first metal layer on the surface of the piezoelectric substrate;
A step of providing a first mask on the surface of the first metal layer, removing the portion of the first metal layer not covered with the first mask, and dividing it into the respective electrodes;
Providing a third mask that covers a region excluding the portion of the frequency adjustment electrode, and forming a weight metal layer for frequency adjustment over the first metal layer not covered by the third mask; A method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece, comprising:
請求項9又は請求項10に記載の圧電振動片の製造方法により製造された圧電振動片を、シリコーン系の導電性接着剤を用いて基部にて前記保持器に接着固定し、前記接続電極の表面に露出した前記第一金属層と前記シリコーン系の導電性接着剤とが接合する状態に前記接続電極と前記保持器とを電気的に接続する工程を有することを特徴とする圧電振動子の製造方法。 A cage for holding the piezoelectric base material in a connected state, an excitation electrode for oscillating at least the piezoelectric base material on the surface of the piezoelectric base material, a connection to the excitation electrode, and a connection to the cage A method of manufacturing a piezoelectric vibrator having a connection electrode and a frequency adjusting electrode for adjusting an oscillation frequency of the piezoelectric substrate,
The piezoelectric vibrating piece manufactured by the method of manufacturing a piezoelectric vibrating piece according to claim 9 or 10 is bonded and fixed to the cage at a base portion using a silicone-based conductive adhesive, and the connection electrode A piezoelectric vibrator comprising: a step of electrically connecting the connection electrode and the cage in a state in which the first metal layer exposed on the surface and the silicone-based conductive adhesive are bonded to each other. Production method.
シリコーン系の導電性接着剤により前記保持器に接続された請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の圧電振動片と、
少なくとも前記圧電振動片を発振させる機能を有する回路素子と、を有し、
前記圧電振動片の前記接続電極の表面に少なくとも一部露出する前記第一金属層が前記シリコーン系の導電接着剤と接合する状態でその基部にて前記保持器に接着固定されていることを特徴とする圧電発振器。
A cage,
The piezoelectric vibrating piece according to any one of claims 1 to 7, connected to the cage by a silicone-based conductive adhesive,
A circuit element having a function of oscillating at least the piezoelectric vibrating piece,
The first metal layer exposed at least partially on the surface of the connection electrode of the piezoelectric vibrating piece is bonded and fixed to the retainer at a base portion thereof in a state where the first metal layer is bonded to the silicone-based conductive adhesive. Piezoelectric oscillator.
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|---|---|---|---|---|
| JP2010057087A (en) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Kyocera Kinseki Corp | Manufacturing method of piezoelectric device and piezoelectric vibration element mounting device |
| CN109075766A (en) * | 2016-05-25 | 2018-12-21 | 株式会社村田制作所 | Resonator and resonance device |
| JP2019129409A (en) * | 2018-01-24 | 2019-08-01 | エスアイアイ・クリスタルテクノロジー株式会社 | Piezoelectric vibration piece, piezoelectric vibrator, method for manufacturing piezoelectric vibration piece, and method for manufacturing piezoelectric vibrator |
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2004
- 2004-06-25 JP JP2004188344A patent/JP2006013900A/en not_active Withdrawn
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