JP2015088762A - Vibrator, oscillator, electronic device, and moving object - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、振動子、発振器、電子機器、および移動体に関する。 The present invention relates to a vibrator, an oscillator, an electronic device, and a moving object.
HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピューター、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器等において、薄型の振動子や発振器等が広く使用されている。例えば、特許文献1に開示されている圧電振動子では、薄い箱型のベース基板部分と薄板の蓋部分とを含むパッケージ内に、振動素子としての音叉型水晶振動片が振動腕を浮かせてマウント(接続)されている。また、特許文献2に開示されている水晶振動子は、音叉型水晶振動片を含む振動子基板、ベース基板、およびリッド基板(蓋体)が、それぞれ平坦な基板から構成されており、振動子基板をベース基板とリッド基板とで挟み込む構成を用いており、振動子基板と、ベース基板あるいはリッド基板とのギャップを小さく管理することができるとされている。
Thin vibrators and oscillators are widely used in small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, and IC cards, and mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems. It is used. For example, in the piezoelectric vibrator disclosed in
しかしながら、特許文献1に開示されている圧電振動子、および特許文献2にて開示されている水晶振動子では、いずれも外部から衝撃などが加わった場合、この衝撃により音叉型水晶振動片の振動腕が撓み、振動腕の先端とパッケージの内底面が接触し、振動腕が破損する虞がある。
However, in the piezoelectric vibrator disclosed in
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.
[適用例1]本適用例に係る振動子は、振動素子を含む振動基板と、前記振動基板が取り付けられているベース基板と、前記振動基板を覆うように配置されている蓋体と、前記蓋体側から見た平面視で、前記蓋体の前記振動素子と重なる位置に設けられている第1磁性層と、前記平面視で、前記ベース基板の前記振動素子と重なる位置に設けられている第2磁性層と、前記振動素子の前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられている第3磁性層と、を備え、前記第1磁性層と対向している側の前記第3磁性層の表面と、前記第3磁性層と対向している側の前記第1磁性層の表面とが、同じ極性であり、前記第2磁性層と対向している側の前記第3磁性層の表面と、前記第3磁性層と対向している側の前記第2磁性層の表面とが、同じ極性であることを特徴とする。 Application Example 1 A vibrator according to this application example includes a vibration substrate including a vibration element, a base substrate to which the vibration substrate is attached, a lid disposed so as to cover the vibration substrate, The first magnetic layer provided in a position overlapping the vibration element of the lid in a plan view as viewed from the lid body side, and provided in a position overlapping with the vibration element of the base substrate in the plan view. A second magnetic layer; and a third magnetic layer provided between the first magnetic layer and the second magnetic layer of the vibration element, on the side facing the first magnetic layer The surface of the third magnetic layer and the surface of the first magnetic layer on the side facing the third magnetic layer have the same polarity, and the surface on the side facing the second magnetic layer The surface of the 3 magnetic layer is the same as the surface of the second magnetic layer facing the third magnetic layer. Characterized in that it is a sex.
本適用例によれば、蓋体に設けられている第1磁性層の極性と、振動素子に設けられている第3磁性層の第1磁性層に対向する側の極性とが同じ極性となっている。また、ベース基板に設けられている第2磁性層の極性と、振動素子に設けられている第3磁性層の第2磁性層に対向する側の極性とが同じ極性となっている。このような磁界が設けられていることにより、振動素子は、蓋体およびベース基板と反発する力が働いている。この反発する力が、例えば振動子の落下などによって外部から振動素子に衝撃が加わった場合の振動素子の撓みを低減させる力として働き、振動素子が蓋体やベース基板に接触し難くなる。これにより、衝撃が加わった場合の振動素子の破損を防止することができる。また、振動素子に衝撃が加わった場合の振動素子の撓みを低減することができることから、振動素子と蓋体あるいはベース基板とのギャップを小さくすることが可能となり振動子の薄型化を実現することができる。 According to this application example, the polarity of the first magnetic layer provided on the lid and the polarity of the third magnetic layer provided on the vibration element on the side facing the first magnetic layer are the same polarity. ing. The polarity of the second magnetic layer provided on the base substrate is the same as the polarity of the third magnetic layer provided on the vibration element on the side facing the second magnetic layer. Since such a magnetic field is provided, the vibrating element has a force that repels the lid and the base substrate. This repulsive force acts as a force for reducing the bending of the vibration element when an impact is applied to the vibration element from the outside due to, for example, dropping of the vibrator, and the vibration element is difficult to contact the lid or the base substrate. As a result, it is possible to prevent the vibration element from being damaged when an impact is applied. In addition, since the deflection of the vibration element when an impact is applied to the vibration element can be reduced, the gap between the vibration element and the lid or the base substrate can be reduced, and the vibrator can be made thinner. Can do.
[適用例2]上記適用例に記載の振動子において、前記第3磁性層は、前記振動素子の互いに表裏の関係にある第1の主面と第2の主面とをつないでいる側面に設けられていることが好ましい。 Application Example 2 In the vibrator according to the application example described above, the third magnetic layer is formed on a side surface connecting the first main surface and the second main surface of the vibration element that are in a front-back relationship. It is preferable to be provided.
本適用例によれば、振動素子の厚みを増すことなく第3磁性層を設けることが可能であり、振動子の薄型化を図ることができる。 According to this application example, the third magnetic layer can be provided without increasing the thickness of the vibration element, and the vibrator can be thinned.
[適用例3]上記適用例に記載の振動子において、前記第3磁性層は、前記振動素子の前記台の主面および前記第2の主面のそれぞれに設けられていることが好ましい。 Application Example 3 In the vibrator according to the application example described above, it is preferable that the third magnetic layer is provided on each of the main surface of the base and the second main surface of the vibration element.
本適用例によれば、第3磁性層の面積を大きくすることが可能であり、磁力(反発力)を大きくすることができる。これにより、振動素子の撓み量をより小さくすることが可能となり、振動子の薄型化を図ることができる。 According to this application example, the area of the third magnetic layer can be increased, and the magnetic force (repulsive force) can be increased. As a result, the amount of bending of the vibration element can be further reduced, and the vibrator can be thinned.
[適用例4]上記適用例に記載の振動子において、前記第3磁性層は、前記振動素子の延出方向の端部に設けられていることが好ましい。 Application Example 4 In the vibrator according to the application example described above, it is preferable that the third magnetic layer is provided at an end portion in the extending direction of the vibration element.
本適用例によれば、振動素子の内で撓み量が大きくなる端部に第3磁性層が設けられていることで、反発力をより効果的に用いることができる。これにより、振動素子の撓み量をより小さくすることが可能となり、振動子の薄型化を図ることができる。 According to this application example, the repulsive force can be used more effectively by providing the third magnetic layer at the end of the vibration element where the amount of deflection is large. As a result, the amount of bending of the vibration element can be further reduced, and the vibrator can be thinned.
[適用例5]上記適用例に記載の振動子において、前記第1磁性層および前記第2磁性層は、N極およびS極を有する磁石で構成され、前記第3磁性層は、常磁性体あるいは反磁性体で構成されていることが好ましい。 Application Example 5 In the vibrator according to the application example described above, the first magnetic layer and the second magnetic layer are composed of magnets having an N pole and an S pole, and the third magnetic layer is a paramagnetic material. Or it is preferable to comprise with a diamagnetic body.
本適用例によれば、常磁性体あるいは反磁性体は対向する極性と同じ極性となり、それぞれの磁性層が近づくほど磁力が強くなることから、振動素子が撓むほど反発力を大きくすることが可能となる。 According to this application example, the paramagnetic material or the diamagnetic material has the same polarity as the opposite polarity, and the magnetic force increases as the magnetic layers approach each other. Therefore, the repulsive force can be increased as the vibration element is bent. It becomes possible.
[適用例6]上記適用例に記載の振動子において、前記第1磁性層、前記第2磁性層、および前記第3磁性層は、N極およびS極を有する磁石で構成されていることが好ましい。 Application Example 6 In the vibrator according to the application example described above, it is preferable that the first magnetic layer, the second magnetic layer, and the third magnetic layer are composed of magnets having an N pole and an S pole. preferable.
本適用例によれば、振動素子と蓋体およびベース基板とが反発する力を常に有していることが可能となる。 According to this application example, it is possible to always have a repulsive force between the vibration element, the lid, and the base substrate.
[適用例7]上記適用例に記載の振動子において、前記第1磁性層、および前記第2磁性層は、前記ベース基板および前記蓋体のそれぞれに設けられている凹部に配設されていることが好ましい。 Application Example 7 In the vibrator according to the application example described above, the first magnetic layer and the second magnetic layer are disposed in a recess provided in each of the base substrate and the lid. It is preferable.
本適用例によれば、第1磁性層および第2磁性層が、ベース基板および蓋体のそれぞれに設けられた凹部に配設されることから、蓋体およびベース基板の厚みを増すことなく第1磁性層および第2磁性層を設けることが可能であり、振動子の薄型化を図ることができる。 According to this application example, since the first magnetic layer and the second magnetic layer are disposed in the recesses provided in the base substrate and the lid, the first magnetic layer and the second magnetic layer are formed without increasing the thickness of the lid and the base substrate. The first magnetic layer and the second magnetic layer can be provided, and the vibrator can be thinned.
[適用例8]本適用例に係る発振器は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動子と、前記振動子と電気的に接続された回路部と、を備えていることを特徴とする。 Application Example 8 An oscillator according to this application example includes the vibrator according to any one of the application examples described above and a circuit unit electrically connected to the vibrator. .
本適用例によれば、耐衝撃性が優れ、且つ薄型化が可能な振動子と回路部とを備えていることから、耐衝撃性が優れた小型薄型の発振器を提供することができる。 According to this application example, since the vibrator and the circuit unit that are excellent in impact resistance and can be thinned are provided, a small and thin oscillator having excellent impact resistance can be provided.
[適用例9]本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動子を備えていることを特徴とする。 Application Example 9 An electronic apparatus according to this application example includes the vibrator according to any one of the application examples described above.
本適用例によれば、耐衝撃性が優れ、且つ薄型化が可能な振動子を用いていることから、信頼性向上と小型化を実現した電子機器を提供することができる。 According to this application example, since the vibrator that has excellent impact resistance and can be thinned is used, it is possible to provide an electronic device that realizes improved reliability and downsizing.
[適用例10]本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動子を備えていることを特徴とする。 Application Example 10 A moving object according to this application example includes the vibrator according to any one of the application examples described above.
本適用例によれば、耐衝撃性が優れ、且つ薄型化が可能な振動子を用いていることから、信頼性向上と小型化を実現した移動体を提供することができる。 According to this application example, since the vibrator having excellent impact resistance and capable of being thinned is used, it is possible to provide a moving body that achieves improved reliability and downsizing.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳しく説明する。しかしながら、実施形態および図面は、本発明の最良の実施形態を示すことだけで、本発明を限定するものではない。本発明はその技術的範囲内において下記の実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the embodiments and drawings are only for the purpose of illustrating the best mode of the present invention and are not intended to limit the present invention. The present invention can be implemented by adding various changes and modifications to the following embodiments within the technical scope thereof.
(第1実施形態)
図1、および図2を参照しながら、本発明の振動子の第1実施形態に係る振動子について説明する。図1は、本発明の振動子の第1実施形態に係る振動子の概略を示す図であり、図1(a)は、分割した状態の振動子を、リッド部側からみた斜視図である。図1(b)は、図1(a)のA−A断面図である。図2は、第1実施形態に係る振動子に用いられている振動基板およびベース基板を示し、図2(a)は、振動基板の平面図(内面図)であり、図2(b)はベース基板の平面図(上面図)である。
(First embodiment)
A vibrator according to a first embodiment of the vibrator of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a vibrator according to a first embodiment of the vibrator of the present invention, and FIG. 1A is a perspective view of the divided vibrator as viewed from the lid part side. . FIG.1 (b) is AA sectional drawing of Fig.1 (a). FIG. 2 shows a vibration substrate and a base substrate used in the vibrator according to the first embodiment. FIG. 2A is a plan view (inner view) of the vibration substrate, and FIG. It is a top view (top view) of a base substrate.
図1(a)、および図1(b)に示されるように、振動子1は、最上部のリッド10(蓋体)、振動基板20およびベース基板40から構成される。リッド10およびベース基板40は水晶材料から形成される。振動基板20は、エッチングにより形成された音叉型水晶振動片30、およびその音叉型水晶振動片30の周囲を囲むように形成された外枠部29を有している。本実施形態で音叉型水晶振動片30を有する振動基板20は、水晶により形成されたが、水晶以外にもタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の様々な圧電単結晶材料を用いることができる。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
振動子1は、振動素子としての音叉型水晶振動片30を備えた振動基板20を中心に、その振動基板20の上にリッド10が接合され、振動基板20の下にベース基板40が接合される。外枠部29、リッド10およびベース基板40がパッケージ80を形成する。つまり、リッド10は振動基板20の上に、ベース基板40は振動基板20の下にシロキサン結合(Si−O−Si)される。この接合は、シロキサン結合以外にも、リッド10と、振動基板20と、ベース基板40との形成材料に応じて、陽極接合または樹脂接合により接合することができる。
In the
振動基板20は、その中央部に音叉型水晶振動片30を有しており、音叉型水晶振動片30と外枠部29との間には空間部22が形成されている。音叉型水晶振動片30の外形を規定する空間部22はウエットエッチングにより形成されている。音叉型水晶振動片30は支持腕26を介して外枠部29と接続されている。本実施例で音叉型水晶振動片30は、外枠部29と同じ厚さで形成されている。音叉型水晶振動片30は、外枠部29より少し薄くなるように形成されてもよい。
The
図1(a)および図1(b)に示されるように、音叉型水晶振動片30は、基部23と基部23から伸びる一対の振動腕21と支持腕26とを有している。基部23と振動腕21と支持腕26とは、水晶エッチングにより音叉型水晶振動片30の外形を規定する空間部22を形成することで形成される。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the tuning fork type
振動基板20は、外枠部29と基部23と支持腕26とに第1引出電極31および第2引出電極32を備える。第1引出電極31は、第1A引出電極31Aと第1B引出電極31Bとを含み、第2引出電極32は、第2A引出電極32Aと第2B引出電極32Bとを含む。振動基板20は、外枠部29に第1接続端子35および第2接続端子36を備えている。第1A引出電極31A、第1B引出電極31B、第2A引出電極32A、第2B引出電極32B、第1接続端子35および第2接続端子36は、振動基板20の表裏の両面に形成される。
The
リッド10は、振動基板20側にリッド側凹部17を備える。さらに、リッド10には、後述する振動腕21が配置される位置に対向し、リッド側凹部17に設けられた第1磁性層53,54を備える。第1磁性層53,54は、N極、S極を有する磁石で構成される。第1磁性層53,54は、後述する振動腕21に設けられた第3磁性層としての表側磁性層51,52と、それぞれの対向する側の極性が同じになるように備えられる。本例では、第1磁性層53,54の表面側、換言すれば振動腕21の表側磁性層51,52と対向する側の極性が、N極(図5(a)参照)となるように設けられる。このように第1磁性層53,54がリッド側凹部17に設けられていることにより、リッド10の厚みを増すことなく第1磁性層53,54を設けることが可能であり、振動子1の薄型化を図ることができる。
The
ベース基板40は、振動基板20側にベース基板側凹部47を備える。ベース基板40には、それを貫通する第1スルーホール41および第2スルーホール43、並びに段差部49が形成されている。段差部49には、第1スルーホール41および第2スルーホール43と接続する第1接続電極42および第2接続電極44が形成されている。ベース基板40は、底面にメタライジングされた第1外部電極45および第2外部電極46を備えている。さらに、ベース基板40には、後述する振動腕21が配置される位置に対向し、ベース基板側凹部47に設けられた第2磁性層57,58を備える。第2磁性層57,58は、N極、S極を有する磁石で構成される。第2磁性層57,58は、後述する振動腕21に設けられた第3磁性層としての裏側磁性層55,56と、それぞれの対向する側の極性が同じになるように備えられる。本例では、第2磁性層57,58の表面側、換言すれば振動腕21の裏側磁性層55,56と対向する側の極性が、N極(図5(a)参照)となるように設けられる。このように第2磁性層57,58がベース基板側凹部47に設けられていることにより、ベース基板40の厚みを増すことなく第2磁性層57,58を設けることが可能であり、振動子1の薄型化を図ることができる。
The
第1スルーホール41および第2スルーホール43は、その内面にスルーホール配線15(金属膜)が形成されている。第1接続電極42は、第1スルーホール41のスルーホール配線15を通じてベース基板40に設けた第1外部電極45に電気的に接続する。第2接続電極44は、第2スルーホール43のスルーホール配線15を通じてベース基板40に設けた第2外部電極46に電気的に接続する。
The first through
振動子1において、第1B引出電極31Bは、第1接続端子35を介して第1接続電極42と接続する。第1接続電極42は、第1スルーホール41のスルーホール配線15と接続し、スルーホール配線15はベース基板40の第1外部電極45と接続する。第2B引出電極32Bは、第2接続端子36を介して第2接続電極44と接続する。第2接続電極44は第2スルーホール43のスルーホール配線15と接続し、スルーホール配線15はベース基板40の第2外部電極46と接続する。
In the
図1に示されるように、第1接続電極42と接続する第1接続端子35は、第1接続電極42の形成位置と対応するように、外枠部29の短手辺(X方向)に形成されている。第1B引出電極31Bは、長手辺(Y方向)に形成されている。第2接続電極44と接続する第2接続端子36は、第2接続電極44の形成位置と対応するように、外枠部29の短手辺(X方向)に形成されている。第2B引出電極32Bは、長手辺(Y方向)に形成されている。
As shown in FIG. 1, the
第1A引出電極31Aと第1B引出電極31Bとの間には、下地層のみからなる下地層領域50が形成されている。また、第2A引出電極32Aと第2B引出電極32Bとの間にも、下地層のみからなる下地層領域50が形成されている。下地層領域50は、以下に説明する共晶金属ボール70が溶融する際の金属の拡散または吸収を中断させる。これにより振動子1は安定した周波数を維持する。
Between the first
振動子1は、シロキサン結合技術によりパッケージ80を形成後、第1スルーホール41および第2スルーホール43に共晶金属ボール70を配置し、真空リフロー炉で一定時間加熱されることで共晶金属ボール70が溶かされ封止が行われる。封止に用いる共晶金属ボール70は例えば金・ゲルマニウム合金が使われる。共晶合金である金・ゲルマニウム合金は、その溶解温度が356℃である。
In the
図2(a)に示されるように、音叉型水晶振動片30は、第1主面および第2主面に第1励振電極33および第2励振電極34が形成されている。第1励振電極33は、基部23および支持腕26に形成された第1A引出電極31Aに接続されている。第2励振電極34は、基部23および支持腕26に形成された第2A引出電極32Aに接続されている。
As shown in FIG. 2A, the tuning-fork type
一対の振動腕21は基部23の一端からY方向に延びており、振動腕21の表裏両面には溝部27が形成されている。例えば、一本の振動腕21の表面には1箇所の溝部27が形成されており、振動腕21の裏面側にも同様に1箇所の溝部27が形成されている。つまり、一対の振動腕21には4箇所の溝部27が形成されている。溝部27の断面は略H型に形成され、溝部27は音叉型水晶振動片30のCI値を低下させる効果がある。なお音叉型水晶振動片30は一本の振動腕21に表裏に2箇所の溝部27を形成しているが、複数箇所の溝部27を形成してもCI値を低下させる効果がある。
The pair of vibrating
音叉型水晶振動片30の一方の主面側の振動腕21の延出方向の先端部には、先端側から第3磁性層としての表側磁性層51,52および錘部28が形成されている。また、音叉型水晶振動片30の一方の主面と表裏関係にある他方の主面側の振動腕21の延出方向の先端部には、第3磁性層としての裏側磁性層55,56が形成されている。このように、振動腕21の延出方向の先端部に表側磁性層51,52あるいは裏側磁性層55,56が設けられていることにより、音叉型水晶振動片30の内で撓み量が大きな端部に磁力が加わり、反発力をより効果的に用いることができる。また、音叉型水晶振動片30の振動腕21の表裏面に表側磁性層51,52と裏側磁性層55,56が設けられていることにより、第3磁性層の面積を大きくすることが可能であり、磁力(反発力)を大きくすることができる。これらにより、音叉型水晶振動片30の撓み量をより小さくすることが可能となり、振動子1の薄型化を図ることができる。第1引出電極31および第2引出電極32並びに第1励振電極33および第2励振電極34並びに錘部28は、同時にフォトリソグラフィ工程で作成される。第1励振電極33および第2励振電極34に電圧が加えられると音叉型水晶振動片30は所定の周波数で振動する。錘部28は音叉型水晶振動片30の振動腕21が振動し易くなるための錘であり、また安定した振動をするために形成されている。
Front-side
第3磁性層としての表側磁性層51,52は、磁石、常磁性体(マンガン、白金など)、あるいは反磁性体(銅、銀、金、アルミニウム、炭素など)で構成することができる。磁石を用いる場合は、図5(a)に示すように、前述のリッド側凹部17に設けられた第1磁性層53,54の振動腕21に対向する側の極性と、磁石の第1磁性層53,54と対向する側の極性と、が同じ極性となるように磁石が配置される。また、第3磁性層としての裏側磁性層55,56は、表側磁性層51,52と同様に、磁石、常磁性体(マンガン、白金など)、あるいは反磁性体(銅、銀、金、アルミニウム、炭素など)で構成される。磁石を用いる場合は、図5(a)に示すように、前述のベース基板側凹部47に設けられた第2磁性層57,58の振動腕21に対向する側の極性と、磁石の第2磁性層57,58と対向する側の極性と、が同じ極性となるように磁石が配置される。このように、表側磁性層51,52、裏側磁性層55,56、第1磁性層53,54、および第2磁性層57,58に磁石を用いることにより、音叉型水晶振動片30と、リッド10およびベース基板40とが反発する力を常に有していることが可能となる。
The front
なお、第3磁性層としての表側磁性層51,52、または裏側磁性層55,56に、常磁性体(マンガン、白金など)、あるいは反磁性体(銅、銀、金、アルミニウム、炭素など)を用いる場合は、第1磁性層53,54および第2磁性層57,58が、N極、S極を有する磁石で構成される。この場合は、常磁性体、あるいは反磁性体の持つ、強磁性体(第1磁性層53,54、あるいは第2磁性層57,58)と逆向きに磁化される性質により、対向する側の第1磁性層53,54と表側磁性層51,52との極性、および対向する側の第2磁性層57,58と裏側磁性層55,56との極性、が同じ極性となる。このような構成では、それぞれの磁性層の距離が近づくほど磁力が強くなることから、音叉型水晶振動片30が撓むほど反発力を大きくすることが可能となり、より撓み量を減少させることができる。
In addition, paramagnetic material (manganese, platinum, etc.) or diamagnetic material (copper, silver, gold, aluminum, carbon, etc.) is added to the front side
第1A引出電極31A、第2A引出電極32A、第1励振電極33および第2励振電極34は、2層の金属層からなる。下地層は15nm(ナノメートル)〜70nmのクロム(Cr)層であり、その下地層の上に100nm〜200nmの金(Au)層が形成されている。クロム(Cr)層の代わりに、ニッケル(Ni)層またはチタン(Ti)層を使用してもよく、また金(Au)層の代わりに、銀(Ag)層を使用してもよい。
The first
第1B引出電極31B、第2B引出電極32B、第1接続端子35、第2接続端子36、第1接続電極42および第2接続電極44は、2層の金属層からなる。下地層は15nm〜70nmのクロム(Cr)層であり、その下地層の上に、100nm〜200nmの封止材と同一成分からなる金・ゲルマニウム合金層が形成された構成である。
The first
リッド10、振動基板20およびベース基板40は、シロキサン結合するため接合面を鏡面状態にして酸素含有雰囲気中で短波長の紫外線を照射し、清浄な状態にしておく。この時のシロキサン結合温度は、100℃から250℃である。シロキサン結合は、電極の厚み(300nmから400nm)でさえ接合不良の原因となる。このため、外枠部29の裏面に形成した第1接続端子35および第2接続端子36と対向する面はその配線電極の厚み程度の段差部49を形成する必要がある。
The
また、第1A引出電極31Aと第1B引出電極31Bとの間には下地層領域50が形成されている。同様に第2A引出電極32Aと第2B引出電極32Bとの間には下地層領域50が形成されている。これらの下地層領域50は、15nm〜70nmのクロム(Cr)層であり、この下地層領域50には、金(Au)層または金・ゲルマニウム合金層などは形成されない。
An
図2(b)に示されるように、段差部49はベース基板40の表面に形成した第1接続電極42および第2接続電極44はその接続電極の厚み分だけの深さで形成されている。つまり、接合面のシロキサン結合を阻害しないように、第1接続電極42および第2接続電極44は段差部49に形成される。
As shown in FIG. 2B, the stepped
ベース基板40に設けられた段差部49の高さは、ウエットエッチングなどによって250nm〜300nmに形成されている。外枠部29に形成された第1接続端子35および第2接続端子36の厚さも150nm〜200nmである。また、ベース基板40に形成された第1接続電極42および第2接続電極44の厚さも150nm〜200nmである。すなわち、外枠部29に形成された第1接続電極42の厚さとベース基板40に形成された第2接続電極44の厚さを合計すると300nmから400nmである。
The height of the stepped
ベース基板40と外枠部29とを接合しようとすると、最初に第1接続端子35と第1接続電極42および第2接続端子36と第2接続電極44とが接触する。このときに外枠部29の底面とベース基板40の上面との隙間は50nm〜100nmぐらいとなる。この状態で水晶のシロキサン結合を行うと、第1接続端子35および第2接続端子36の金・ゲルマニウム合金層と第1接続電極42および第2接続電極44の金・ゲルマニウム合金層とが互いに結合する。
When the
リッド10、振動基板20およびベース基板40をシロキサン結合するため接合面を鏡面状態にして清浄な状態にする別の実施例として、例えば、ウェハーなどの大面積を処理するのに適したSWP(Surface Wave Plasma)型RIE方式のプラズマ処理装置を用いて行うことができる。このプラズマ処理装置は、誘電体とプラズマとの界面に沿って伝播する表面波を利用したものである。このプラズマ処理装置により、例えば、13.56MHzから2.45GHzのマイクロ波を用いてプラズマを生成し処理チャンバー内に導入した反応ガスを励起する。反応ガスとしてAr、O2およびO2とN2との混合ガスなどを使用する。励起された反応ガスに暴露されたウェハーは、均一に活性化される。リッド10、振動基板20およびベース基板40の接合面が活性化されたウェハーを位置合わせして重ね合わせ、常温から100°C程度の比較的低温に加熱した状態で加圧することによりシロキサン結合で強固に結合する。
As another embodiment in which the bonding surface is made into a mirror surface and cleaned to siloxane bond the
別の実施例では、プラズマ処理に代えてイオンビームを照射することにより、リッド10、振動基板20およびベース基板40の接合面を活性化することができる。このイオンビーム処理は、真空雰囲気中に保たれたリッド10、振動基板20およびベース基板40の接合面にArイオンビームを照射することで接合面が活性化される。イオンビーム処理によって表面活性化されたウェハーを位置合わせして重ね合わせ、200℃程度の比較的低温に加熱した状態で加圧することによりシロキサン結合で強固に結合する。
In another embodiment, the bonding surface of the
振動子1は、シロキサン結合技術によりパッケージ80を形成後、第1スルーホール41および第2スルーホール43に共晶金属ボール70(図1参照)を配置し、真空中または不活性ガス雰囲気中の真空リフロー炉で一定時間加熱されることで封止が行われる。
In the
以上説明した第1実施形態に係る振動子1によれば、図5(a)に示すように対向して設けられている、リッド10の第1磁性層53,54の表側磁性層51,52側の極性と、音叉型水晶振動片30の一方面(表面)側の振動腕21の延出方向の先端部に設けられている第3磁性層としての表側磁性層51,52の第1磁性層53,54側の極性とが、共に同じN極となっている。また、対向して設けられている、ベース基板40の第2磁性層57,58の裏側磁性層55,56側の極性と、音叉型水晶振動片30の他方面(裏面)側の振動腕21の延出方向の先端部に設けられている第3磁性層としての裏側磁性層55,56の第2磁性層57,58側の極性とが、共に同じS極となっている。このような磁界が設けられていることにより、振動素子としての音叉型水晶振動片30には、蓋体としてのリッド10およびベース基板40と反発する力が働いている。この反発する力が、例えば振動子としての振動子1が落下するなど、外部から振動子1に衝撃が加わった場合の音叉型水晶振動片30の撓みを低減させる力として働き、所謂ショックアブソーバー(衝撃緩衝器)の機能として作用して音叉型水晶振動片30がリッド10やベース基板40に接触し難くなる。これにより、衝撃が加わった場合の音叉型水晶振動片30の破損を防止することができる。また、音叉型水晶振動片30に衝撃が加わった場合の音叉型水晶振動片30の撓みを低減することができることから、音叉型水晶振動片30とリッド10あるいはベース基板40とのギャップを小さくすることが可能となり振動子1の薄型化を実現することができる。
According to the
(第2実施形態)
次に、図3、および図4を参照しながら、本発明の振動子の第2実施形態に係る振動子について説明する。図3は、本発明の振動子の第2実施形態に係る振動子の概略を示す図であり、図3(a)は、分割した状態の振動子を、リッド部側からみた斜視図である。図3(b)は、図3(a)のA−A断面図である。図4は、第2実施形態に係る振動子に用いられている振動基板およびベース基板を示し、図4(a)は、振動基板の平面図(内面図)であり、図4(b)はベース基板の平面図(上面図)である。なお、本第2実施形態では、前述した第1実施形態と同じ構成については同符号を付し、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a vibrator according to a second embodiment of the vibrator of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a diagram showing an outline of the vibrator according to the second embodiment of the vibrator of the present invention, and FIG. 3A is a perspective view of the divided vibrator as seen from the lid portion side. . FIG.3 (b) is AA sectional drawing of Fig.3 (a). 4A and 4B show a vibration substrate and a base substrate used in the vibrator according to the second embodiment. FIG. 4A is a plan view (inner view) of the vibration substrate, and FIG. It is a top view (top view) of a base substrate. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
図3(a)、および図3(b)に示されるように、振動子1Aは、最上部のリッド10(蓋体)、振動基板20Aおよびベース基板40から構成される。リッド10およびベース基板40は、前述の第1実施形態と同じ構成であるので詳細な説明を省略する。振動基板20Aは、エッチングにより形成された音叉型水晶振動片30A、およびその音叉型水晶振動片30Aの周囲を囲むように形成された外枠部29を有している。振動基板20Aは、水晶により形成されたが、水晶以外にもタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の様々な圧電単結晶材料を用いることができる。
As shown in FIG. 3A and FIG. 3B, the
振動子1Aは、振動素子としての音叉型水晶振動片30Aを備えた振動基板20Aを中心に、その振動基板20Aの上にリッド10が接合され、振動基板20Aの下にベース基板40が接合される。このような構成は、前述の第1実施形態と同じであるので詳細な説明は省略する。
In the
振動基板20Aは、その中央部に音叉型水晶振動片30Aを有しており、音叉型水晶振動片30Aと外枠部29との間には空間部22が形成されている。音叉型水晶振動片30Aの外形を規定する空間部22はウエットエッチングにより形成されている。音叉型水晶振動片30Aは支持腕26を介して外枠部29と接続されている。本実施例で音叉型水晶振動片30Aは、外枠部29と同じ厚さで形成されている。音叉型水晶振動片30Aは、外枠部29より少し薄くなるように形成されてもよい。
The
図3(a)および図3(b)に示されるように、音叉型水晶振動片30Aは、基部23と基部23から伸びる一対の振動腕21と支持腕26とを有している。基部23と振動腕21と支持腕26とは、水晶エッチングにより音叉型水晶振動片30Aの外形を規定する空間部22を形成することで形成される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the tuning fork type
振動基板20Aの第1実施形態の振動基板20(図1、図2参照)と異なる構成は、表側磁性層51,52および裏側磁性層55,56に変えて、一対の振動腕21の延出方向の先端部に設けられる第3磁性層としての側面磁性層61,62が設けられることである。振動基板20Aのその他の構成は、第1実施形態の振動基板20と同じであるので、その詳細な説明は省略する。なお、第3磁性層としての側面磁性層61,62の詳細については後述する。
The configuration of the
リッド10は、振動基板20A側にリッド側凹部17を備える。さらに、リッド10には、後述する振動腕21が配置される位置に対向し、リッド側凹部17に設けられた第1磁性層53,54を備える。このようなリッド10の構成は、第1実施形態と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
The
ベース基板40は、振動基板20A側にベース基板側凹部47を備える。そのベース基板側凹部47には、第2磁性層57,58を備える。このようなベース基板40の構成は、第1実施形態と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
The
音叉型水晶振動片30Aの一対の振動腕21の延出方向の先端部において一方の主面と他方の主面とを繋いでいる側面には、第3磁性層としての側面磁性層61,62が形成されている。第3磁性層としての側面磁性層61,62は、磁石、常磁性体(マンガン、白金など)、あるいは反磁性体(銅、銀、金、アルミニウム、炭素など)で構成することができる。側面磁性層61,62に磁石を用いる場合は、図5(b)に示すように、前述のリッド側凹部17に設けられた第1磁性層53,54の振動腕21に対向する側の極性(N極)と、磁石(側面磁性層61,62)の第1磁性層53,54と対向する側の極性(N極)と、が同じ極性となるように磁石(側面磁性層61,62)が配置される。また、ベース基板側凹部47に設けられた第2磁性層57,58の振動腕21に対向する側の極性(S極)と、磁石(側面磁性層61,62)の第2磁性層57,58と対向する側の極性(S極)と、が同じ極性となるように磁石(側面磁性層61,62)が配置される。このような配置で、側面磁性層61,62、第1磁性層53,54、および第2磁性層57,58に磁石を用いることにより、音叉型水晶振動片30Aと、リッド10およびベース基板40とが反発する力を常に有していることが可能となる。
Side
なお、第3磁性層としての側面磁性層61,62に、常磁性体(マンガン、白金など)、あるいは反磁性体(銅、銀、金、アルミニウム、炭素など)を用いる場合は、第1磁性層53,54および第2磁性層57,58が、N極、S極を有する磁石で構成される。この場合は、常磁性体、あるいは反磁性体の持つ、強磁性体(第1磁性層53,54、あるいは第2磁性層57,58)と逆向きに磁化される性質により、対向する側の第1磁性層53,54と側面磁性層61,62との極性、および対向する側の第2磁性層57,58と側面磁性層61,62との極性、が同じ極性となる。このような構成では、それぞれの磁性層の距離が近づくほど磁力が強くなることから、音叉型水晶振動片30Aが撓むほど反発力を大きくすることが可能となり、より撓み量を減少させることができる。
When paramagnetic materials (manganese, platinum, etc.) or diamagnetic materials (copper, silver, gold, aluminum, carbon, etc.) are used for the side
以上説明した第2実施形態に係る振動子1Aによれば、図5(b)に示すように対向して設けられている、リッド10に設けられている第1磁性層53,54の、対向する側面磁性層61,62側の極性と、音叉型水晶振動片30Aの一対の振動腕21の延出方向の先端部の側面に設けられている第3磁性層としての側面磁性層61,62の第1磁性層53,54側の極性とが、共に同じN極となっている。また、ベース基板40の第2磁性層57,58の、対向する側面磁性層61,62側の極性と、側面磁性層61,62側の第2磁性層57,58側の極性とが、共に同じS極となっている。このような磁界が設けられていることにより、振動素子としての音叉型水晶振動片30Aには、蓋体としてのリッド10およびベース基板40と反発する力が働いている。この反発する力が、例えば振動子としての振動子1Aが落下するなど、外部から振動子1Aに衝撃が加わった場合の音叉型水晶振動片30Aの撓みを低減させる力として働き、音叉型水晶振動片30Aがリッド10やベース基板40に接触し難くなる。これにより、衝撃が加わった場合の音叉型水晶振動片30A破損を防止することができる。
According to the
また、側面磁性層61,62が、音叉型水晶振動片30Aの側面に設けられていることから、音叉型水晶振動片30Aの厚みを増すことなく第3磁性層としての側面磁性層61,62を設けることができ、振動子1Aの薄型化を図ることができる。さらに、音叉型水晶振動片30Aに衝撃が加わった場合の音叉型水晶振動片30Aの撓みを低減することができることから、音叉型水晶振動片30Aとリッド10あるいはベース基板40とのギャップを小さくすることが可能となり、さらなる振動子1Aの薄型化を実現することができる。
Further, since the side
(応用例)
上述した第1実施形態の振動子1では、対向して設けられている、リッド10の第1磁性層53,54の表側磁性層51,52側の極性と、音叉型水晶振動片30の一方面(表面)側の振動腕21に設けられている表側磁性層51,52の第1磁性層53,54側の極性とが、共に同じN極となっている。また、対向して設けられている、ベース基板40の第2磁性層57,58の裏側磁性層55,56側の極性と、音叉型水晶振動片30の他方面(裏面)側の振動腕21に設けられている裏側磁性層55,56の第2磁性層57,58側の極性とが、共に同じS極となっている。このような磁界によって生じる振動腕21が反発する力を、振動腕21の振動を抑制させる力として利用することにより、音叉型水晶振動片30の共振周波数の調整に用いることができる。
(Application examples)
In the
共振周波数の調整に用いる場合は、一例として、リッド10を透明部材で構成し、音叉型水晶振動片30の共振周波数を測定しながら、透明部材で構成されたリッド10に設けられている第1磁性層53,54に、例えばレーザー光線を照射して加熱し、磁気力を変化させる。この磁気力の変化によって、振動腕21の反発力を変化させ、音叉型水晶振動片30の共振周波数を調整することができる。なお、上述した第2実施形態の構成においても同様に、磁界によって生じる振動腕21が反発する力を、振動腕21の振動を抑制させる力として利用することにより、音叉型水晶振動片30Aの共振周波数の調整に用いることができる。
When used for adjustment of the resonance frequency, as an example, the
このような音叉型水晶振動片30,30Aの共振周波数の調整によれば、外部からの加熱のみによって磁気力を変化させるため、音叉型水晶振動片30,30Aを収納するパッケージ内に発生するガスや溶融飛散物などが生じなくなり、振動子1,1Aの特性劣化を低減することができる。
According to the adjustment of the resonance frequency of the tuning fork type
なお、上述の実施形態において、各磁性層(第1磁性層53,54、第2磁性層57,58、表側磁性層51,52、裏側磁性層55,56、側面磁性層61,62)に用いられている磁石は、シート磁石(マグネットシート)でもよい。
In the above-described embodiment, each magnetic layer (the first
(振動子の変形例)
なお、上述の実施形態では、振動素子としての音叉型水晶振動片30を備えた振動基板20を中心に、その振動基板20の上にリッド10が接合され、振動基板20の下にベース基板40が接合される、所謂CSP(Chip Size Package)タイプの構成の振動子1,1Aで説明したが、振動子の構成はこれに限らない。以下に図6を用いて振動子の他の構成である変形例を説明する。
(Deformation example of vibrator)
In the above-described embodiment, the
図6は、振動子の変形例の概略構成を示し、図6(a)は平面図、(b)は正断面図である。なお、図6は変形例に係る振動子の構造を示した概略図であるが、図6(a)では、振動子の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材を取り外した状態を図示している。図6に示すように、振動子3は、電極(図示せず)の形成された振動片102と、振動片102を収容するために矩形の箱状に形成されているパッケージ本体160と、金属板などで形成される蓋体としてのリッド159と、を含み構成されている。なお、振動片102を収容するキャビティー170内は、ほぼ真空の減圧空間となっている。
FIG. 6 shows a schematic configuration of a modification of the vibrator, FIG. 6 (a) is a plan view, and FIG. 6 (b) is a front sectional view. FIG. 6 is a schematic view showing the structure of the vibrator according to the modified example, but FIG. 6A shows the state where the lid member is removed for convenience of explaining the internal configuration of the vibrator. Yes. As shown in FIG. 6, the
パッケージ本体160は、図6(b)に示すように、ベース基板としての第1基板161と、第2基板162と、が積層されて形成されている。また、第1基板161の一面である上面の所定の位置には、図示しない複数の内部端子が設けられている。第2基板162は中央部が除去された環状体であり、第1基板161と併せて振動片102を収容するキャビティー170が形成される。パッケージ本体160の、第1基板161と第2基板162は、絶縁性を有する材料で構成されている。このような材料としては、特に限定されず、例えば、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスを用いることができる。蓋体としてのリッド159は、例えばコバール合金などの金属材料により形成されており、封止材168により接合されることで、パッケージ本体160を気密封止している。なお、パッケージ本体160とリッド159との接合には、例えばシーム溶接法などを用いることができる。
As shown in FIG. 6B, the
振動基板110は、その中央部に音叉型水晶振動片102と、音叉型水晶振動片102から延設された一対の支持腕130,132とを含む。本変形例における音叉型水晶振動片102は、支持腕130,132と同じ厚さで形成されている。音叉型水晶振動片102は、支持腕130,132より少し薄くなるように形成されてもよい。音叉型水晶振動片102は、基部112と基部112から伸びる一対の振動腕120,122とを有している。振動基板110は、支持腕130,132に設けられた支持部で接合材としての導電性接着剤135を介して第1基板161に接続されている。
The
リッド159には、後述する振動腕120,122が配置される位置に対向してもうけられた第1磁性層153,154を備える。第1磁性層153,154は、N極、S極を有する磁石で構成される。第1磁性層153,154は、後述する振動腕120,122に設けられた第3磁性層としての表側磁性層151,152と、それぞれの対向する側の極性が同じになるように備えられる。本例では、第1磁性層153,154の表面側、換言すれば振動腕120,122の表側磁性層151,152と対向する側の極性が、N極(図5(a)参照)となるように設けられる。
The
ベース基板としての第1基板161は、振動基板110側にベース基板側凹部147を備える。第1基板161には、後述する振動腕120,122が配置される位置に対向し、ベース基板側凹部147に設けられた第2磁性層157,158を備える。第2磁性層157,158は、N極、S極を有する磁石で構成される。第2磁性層157,158は、後述する振動腕120,122に設けられた第3磁性層としての裏側磁性層155,156と、それぞれの対向する側の極性が同じになるように備えられる。本例では、第2磁性層157,158の表面側、換言すれば振動腕120,122の裏側磁性層55,56と対向する側の極性が、N極(図5(a)参照)となるように設けられる。このように第2磁性層157,158がベース基板側凹部147に設けられていることにより、第1基板161の厚みを増すことなく第2磁性層157,158を設けることが可能であり、振動子1の薄型化を図ることができる。
The
音叉型水晶振動片102の一方面側の振動腕120,122の延出方向の先端部には、先端側から第3磁性層としての表側磁性層151,152が形成されている。また、音叉型水晶振動片102の他方面側の振動腕120,122の延出方向の先端部には、第3磁性層としての裏側磁性層155,156が形成されている。このように、振動腕120,122の延出方向の先端部に表側磁性層151,152あるいは裏側磁性層155,156が設けられていることにより、音叉型水晶振動片102の内で撓み量が大きな端部に磁力が加わり、反発力をより効果的に用いることができる。また、音叉型水晶振動片102の振動腕120,122の表裏面に表側磁性層151,152と裏側磁性層155,156が設けられていることにより、第3磁性層の面積を大きくすることが可能であり、磁力(反発力)を大きくすることができる。これらにより、音叉型水晶振動片102の撓み量をより小さくすることが可能となり、振動子103の薄型化を図ることができる。
Front side
第3磁性層としての表側磁性層151,152は、磁石、常磁性体(マンガン、白金など)、あるいは反磁性体(銅、銀、金、アルミニウム、炭素など)で構成することができる。磁石を用いる場合は、図5(a)に示すように、前述のリッド159に設けられた第1磁性層153,154の振動腕120,122に対向する側の極性と、磁石の第1磁性層153,154と対向する側の極性と、が同じ極性となるように磁石が配置される。また、第3磁性層としての裏側磁性層155,156は、表側磁性層151,152と同様に、磁石、常磁性体(マンガン、白金など)、あるいは反磁性体(銅、銀、金、アルミニウム、炭素など)で構成される。磁石を用いる場合は、図5(a)に示すように、前述のベース基板側凹部47に設けられた第2磁性層157,158の振動腕120,122に対向する側の極性と、磁石の第2磁性層157,158と対向する側の極性と、が同じ極性となるように磁石が配置される。このように、表側磁性層151,152、裏側磁性層155,156、第1磁性層153,154、および第2磁性層157,158に磁石を用いることにより、音叉型水晶振動片102と、リッド159およびベース基板としての第1基板161とが反発する力を常に有していることが可能となる。
The front side
なお、第3磁性層としての表側磁性層151,152、または裏側磁性層155,156に、常磁性体(マンガン、白金など)、あるいは反磁性体(銅、銀、金、アルミニウム、炭素など)を用いる場合は、第1磁性層153,154および第2磁性層157,158が、N極、S極を有する磁石で構成される。この場合は、常磁性体、あるいは反磁性体の持つ、強磁性体(第1磁性層153,54、あるいは第2磁性層157,58)と逆向きに磁化される性質により、対向する側の第1磁性層153,154と表側磁性層151,152との極性、および対向する側の第2磁性層157,158と裏側磁性層155,156との極性、が同じ極性となる。このような構成では、それぞれの磁性層の距離が近づくほど磁力が強くなることから、音叉型水晶振動片102が撓むほど反発力を大きくすることが可能となり、より撓み量を減少させることができる。
In addition, paramagnetic material (manganese, platinum, etc.) or diamagnetic material (copper, silver, gold, aluminum, carbon, etc.) is added to the front side
また、本変形例においても前述の第2実施形態と同様に、音叉型水晶振動片102の一対の振動腕120,122の延出方向の先端部において、一方の主面と他方の主面とを繋いでいる側面に、第3磁性層としての側面磁性層が形成されている構成も適用することができる。
Also in this modified example, as in the second embodiment described above, one main surface and the other main surface of the tuning fork-type quartz
以上説明した構成の変形例における振動子103においても、上述の実施形態と同様な効果を有している。
The
また、上述の実施形態では、音叉型水晶振動片30,30Aを備えた振動子1,1Aで説明したがこれに限らない。例えば、所謂ダブルT型のジャイロ素子や音叉型のジャイロ素子を用いたジャイロセンサー、あるいは厚みすべり水晶振動片を用いたタイミングデバイス(水晶振動子)などにおいても適用することができる。
In the above-described embodiment, the
また、上述の振動子1,1Aは、振動子1,1Aと、振動子1,1Aを発振させる機能を少なくとも有し、振動子1,1Aと電気的に接続されている回路部とが、パッケージ内に収納されている発振器にも適用可能である。なお、振動子1,1Aと回路部とは、必ずしもパッケージ内に収納されていなくてもよく、例えば、基板上にそれぞれパッケージングされた振動子1,1Aと回路部とが備えられている構成でもよい。このような構成によれば、耐衝撃性が優れ、且つ薄型化が可能な振動子と回路部とを備えていることから、耐衝撃性が優れた小型薄型の発振器を提供することができる。
In addition, the
[電子機器]
次いで、本発明の一実施形態に係る電子デバイスとして、振動子1,1A,103を適用した電子機器について、図7〜図9に基づき、詳細に説明する。なお、説明では、音叉型水晶振動片30を備えた振動子1を適用した例を示している。
[Electronics]
Next, electronic devices to which the
図7は、本発明の一実施形態に係る電子デバイスとしての振動子1を備える電子機器としてのモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1101を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、振動子1が内蔵されている。
FIG. 7 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer as an electronic apparatus including the
図8は、本発明の一実施形態に係る電子デバイスとしての振動子1を備える電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部100が配置されている。このような携帯電話機1200には、振動子1が内蔵されている。
FIG. 8 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a mobile phone (including PHS) as an electronic apparatus including the
図9は、本発明の一実施形態に係る電子デバイスとしての振動子1を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
FIG. 9 is a perspective view schematically illustrating a configuration of a digital still camera as an electronic apparatus including the
デジタルスチールカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部100が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部100は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCD等を含む受光ユニット1304が設けられている。
A
撮影者が表示部100に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このデジタルスチールカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ1300には、振動子1が内蔵されている。
When the photographer confirms the subject image displayed on the
なお、本発明の一実施形態に係る振動子1は、図7のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図8の携帯電話機、図9のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
The
[移動体]
図10は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車506には本発明に係る電子デバイスとしての振動子1が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車506には、振動子1を内蔵してタイヤ509などを制御する電子制御ユニット508が車体507に搭載されている。また、振動子1は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
[Moving object]
FIG. 10 is a perspective view schematically showing an automobile as an example of a moving body. The
1,1A,103…振動子、10…リッド、15…スルーホール配線、17…リッド側凹部、20,20A…振動基板、21…振動腕、22…空間部、23…基部、26…支持腕、28…錘部、29…外枠部、30,30A…音叉型水晶振動片、31…第1引出電極(31A…第1A引出電極、31B…第1B引出電極)、32…第2引出電極(32A…第2A引出電極、32…第2B引出電極、)、33…第1励振電極、34…第2励振電極、35…第1接続端子、36…第2接続端子、40…ベース基板、41…第1スルーホール、43…第2スルーホール、42…第1接続電極、44…第2接続電極、45…第1外部電極、46…第2外部電極、47…ベース基板側凹部、49…段差部、50…下地層領域、51,52…第3磁性層としての表側磁性層、53,54…第1磁性層、55,56…第3磁性層としての裏側磁性層、57,58…第2磁性層、61,62…第3磁性層としての側面磁性層、70…共晶金属ボール、80…パッケージ、506…移動体としての自動車、1100…電子機器としてのモバイル型のパーソナルコンピューター、1200…電子機器としての携帯電話機、1300…電子機器としてのデジタルスチールカメラ。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記振動基板が取り付けられているベース基板と、
前記振動基板を覆うように配置されている蓋体と、
前記蓋体側から見た平面視で、前記蓋体の前記振動素子と重なる位置に設けられている第1磁性層と、
前記平面視で、前記ベース基板の前記振動素子と重なる位置に設けられている第2磁性層と、
前記振動素子の前記第1磁性層と前記第2磁性層との間に設けられている第3磁性層と、を備え、
前記第1磁性層と対向している側の前記第3磁性層の表面と、前記第3磁性層と対向している側の前記第1磁性層の表面とが、同じ極性であり、
前記第2磁性層と対向している側の前記第3磁性層の表面と、前記第3磁性層と対向している側の前記第2磁性層の表面とが、同じ極性であることを特徴とする振動子。 A vibration substrate including a vibration element;
A base substrate to which the vibration substrate is attached;
A lid disposed so as to cover the vibration substrate;
A first magnetic layer provided at a position overlapping the vibration element of the lid in a plan view as viewed from the lid;
A second magnetic layer provided at a position overlapping the vibration element of the base substrate in the plan view;
A third magnetic layer provided between the first magnetic layer and the second magnetic layer of the vibration element,
The surface of the third magnetic layer on the side facing the first magnetic layer and the surface of the first magnetic layer on the side facing the third magnetic layer have the same polarity,
The surface of the third magnetic layer on the side facing the second magnetic layer and the surface of the second magnetic layer on the side facing the third magnetic layer have the same polarity. The vibrator.
前記第3磁性層は、常磁性体あるいは反磁性体で構成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の振動子。 The first magnetic layer and the second magnetic layer are composed of magnets having an N pole and an S pole,
5. The vibrator according to claim 1, wherein the third magnetic layer is made of a paramagnetic material or a diamagnetic material.
前記振動子と電気的に接続された回路部と、を備えていることを特徴とする発振器。 A vibrator according to any one of claims 1 to 7,
An oscillator comprising: a circuit portion electrically connected to the vibrator.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2017047207A1 (en) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 株式会社村田製作所 | Resonator and resonance device |
| WO2025150245A1 (en) * | 2024-01-09 | 2025-07-17 | 株式会社村田製作所 | Piezoelectric oscillator |
-
2013
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| US10673404B2 (en) | 2015-09-18 | 2020-06-02 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Resonator and resonation device |
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