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JP2006197477A - Piezoelectric device package and piezoelectric device using the same - Google Patents

Piezoelectric device package and piezoelectric device using the same Download PDF

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JP2006197477A JP2005009129A JP2005009129A JP2006197477A JP 2006197477 A JP2006197477 A JP 2006197477A JP 2005009129 A JP2005009129 A JP 2005009129A JP 2005009129 A JP2005009129 A JP 2005009129A JP 2006197477 A JP2006197477 A JP 2006197477A
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piezoelectric device
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mount
piezoelectric
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a package for a piezoelectric device in which a piezoelectric vibration reed can be easily mounted with high accuracy, and a piezoelectric device using the package for a piezoelectric device. <P>SOLUTION: In the package for piezoelectric device provided with a cavity S surrounded with two long inner walls 46 and 47 that are parallel to each other and in a lengthwise direction and two short inner walls 48 and 49 that are in a widthwise direction so as to be almost perpendicular to the long inner walls, and two mounted electrodes 31 and 32 provided on the bottom in the cavity S, the two mounted electrodes 31 and 32 are respectively arranged along each of the two long inner walls 46 and 47 so as not to be adjacent at least to the short inner walls 48 and 49. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、圧電振動片を収容するためのキャビティを有する圧電デバイス用パッケージ、及びこのパッケージを利用した圧電デバイスに関する。   The present invention relates to a piezoelectric device package having a cavity for housing a piezoelectric vibrating piece, and a piezoelectric device using the package.

図8は、従来の圧電デバイスの概略平面図である。
この図において、圧電デバイス1は圧電振動子の例を示しており、パッケージ2内に圧電振動片3が収容されている。
パッケージ2は、圧電振動片3を収容するキャビティ8を有している。キャビティ8は、隣接する内壁が略直角となるように形成された内壁2a,2b,2c,2dに囲まれており、キャビティ8内の底面には、圧電振動片3と接合されるマウント電極4a,4bが設けられている。
マウント電極4aは、短手方向に沿った内壁2dと長手方向に沿った内壁2aとの双方に隣接するようにして、角部に配置されている。また、マウント電極4bも短手方向に沿った内壁2dと長手方向に沿った内壁2cとの双方に隣接するようにして、角部に配置されている。そして、マウント電極4a,4bは、互いに接触しないように所定の間隔Wを空けて、異極とされている。
FIG. 8 is a schematic plan view of a conventional piezoelectric device.
In this figure, the piezoelectric device 1 shows an example of a piezoelectric vibrator, and a piezoelectric vibrating piece 3 is accommodated in a package 2.
The package 2 has a cavity 8 that accommodates the piezoelectric vibrating piece 3. The cavity 8 is surrounded by inner walls 2 a, 2 b, 2 c, 2 d formed so that adjacent inner walls are substantially perpendicular, and a mount electrode 4 a joined to the piezoelectric vibrating reed 3 on the bottom surface of the cavity 8. , 4b are provided.
The mount electrode 4a is disposed at the corner so as to be adjacent to both the inner wall 2d along the short side direction and the inner wall 2a along the long side direction. The mount electrode 4b is also arranged at the corner so as to be adjacent to both the inner wall 2d along the short side direction and the inner wall 2c along the long side direction. The mount electrodes 4a and 4b have different polarities with a predetermined interval W so as not to contact each other.

圧電振動片3は、基部6と、この基部6から互いに平行に延びる振動腕7,7とを有しており、基部6がパッケージ2に接合されて、片持ち式に接合固定された所謂音叉型の圧電振動片となっている。すなわち、上述したマウント電極4a,4bの上に導電性接着剤5,5を塗布し、この導電性接着剤5,5の上に圧電デバイス1の基部6を載置して、圧電振動片3をパッケージ2にマウントするようにしている。   The piezoelectric vibrating reed 3 has a base 6 and vibrating arms 7 and 7 extending in parallel with each other from the base 6, and the so-called tuning fork in which the base 6 is joined to the package 2 and fixed in a cantilever manner. This is a type of piezoelectric vibrating piece. That is, the conductive adhesives 5, 5 are applied on the mount electrodes 4 a, 4 b described above, and the base 6 of the piezoelectric device 1 is placed on the conductive adhesives 5, 5. Is mounted on the package 2.

特開2004−266763公開特許公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-266763

ところが、近年、圧電デバイス1の小型化はめざましく、圧電振動片3をマウントする領域も小さくせざるを得ない。すなわち、所定の発振周波数を確保するには、圧電振動片3の振動腕7,7の長さを変えないことが好ましく、このため、圧電デバイス1を小型化するには、いきおい基部6を極小化せざるを得なくなり、この極小化された基部6と接合するマウント電極4a,4bも小型化を極めているといってよい。
したがって、この極小化されたマウント電極4a,4bを、従来のように、パッケージ2の角部に正確に形成することは困難となってきている。しかも、この隅にある極小化されたマウント電極4a,4bに接着剤5,5を正確に塗布して、精度よく圧電振動片3をマウントすることは、さらに困難になってきている。
However, in recent years, the piezoelectric device 1 has been remarkably miniaturized, and the area where the piezoelectric vibrating reed 3 is mounted has to be reduced. That is, in order to ensure a predetermined oscillation frequency, it is preferable not to change the lengths of the vibrating arms 7 and 7 of the piezoelectric vibrating piece 3. For this reason, in order to reduce the size of the piezoelectric device 1, the base 6 is minimized. Therefore, it can be said that the mount electrodes 4a and 4b joined to the minimized base portion 6 are extremely miniaturized.
Therefore, it has become difficult to accurately form the minimized mount electrodes 4a and 4b at the corners of the package 2 as in the prior art. Moreover, it is becoming more difficult to accurately apply the adhesives 5 and 5 to the miniaturized mount electrodes 4a and 4b at the corners to mount the piezoelectric vibrating reed 3 with high accuracy.

本発明は、圧電振動片を容易かつ精度よくマウントできる圧電デバイス用パッケージ、及びこれを利用した圧電デバイスを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a package for a piezoelectric device that can mount a piezoelectric vibrating piece easily and accurately, and a piezoelectric device using the package.

上述の目的は、第1の発明によれば、互いに平行であって長手方向に沿った2つの長い内壁、及びこの長い内壁に対して略直角となるようにして短手方向に沿った2つの短い内壁により囲まれたキャビティと、このキャビティ内の底面に設けられた2つのマウント電極とを備えた圧電デバイス用のパッケージであって、前記2つのマウント電極の各々は、少なくとも前記短い内壁に隣接しないようにして、前記2つの長い内壁のそれぞれに沿って配置されている圧電デバイス用のパッケージにより達成される。   According to the first invention, the above-described object is achieved by two long inner walls that are parallel to each other and along the longitudinal direction, and two that are along the short direction so as to be substantially perpendicular to the long inner wall. A package for a piezoelectric device comprising a cavity surrounded by a short inner wall and two mount electrodes provided on a bottom surface in the cavity, each of the two mount electrodes being adjacent to at least the short inner wall This is achieved by a package for a piezoelectric device which is arranged along each of the two long inner walls.

第1の発明の構成によれば、マウント電極は、少なくとも短い内壁に隣接しないように形成されている。このため、少なくとも、マウント電極をキャビティ内の角部に配置しなくてもよい分、マウント電極の形成が容易となり、また、マウント電極に接着剤を塗布し易くなる。
また、2つのマウント電極の各々は、2つの長い内壁のそれぞれに沿って配置されているので、短い内壁に沿って配置するよりも大きく形成できる。さらに、この2つの長い内壁は互いに平行となっているため、マウント電極同士の短絡を気にすることなく、マウント電極を長手方向に沿って大きく形成できる。したがって、マウント電極の形成が容易となり、また、マウント電極に接着剤を塗布し易くなる。
さらに、マウント電極を長手方向に沿って大きく形成すれば、長手方向について接着剤が圧電振動片を支持する部分が増えて、圧電振動片をマウントする際、長手方向の端部が厚み方向に傾いて接合されることも有効に防止できる。
かくして、圧電振動片を容易かつ精度よくマウントできる圧電デバイス用パッケージを提供することができる。
According to the configuration of the first invention, the mount electrode is formed so as not to be adjacent to at least the short inner wall. For this reason, at least as long as the mount electrode does not have to be arranged at the corner in the cavity, the mount electrode can be easily formed, and the adhesive can be easily applied to the mount electrode.
In addition, since each of the two mount electrodes is disposed along each of the two long inner walls, the two mount electrodes can be formed larger than disposed along the short inner wall. Further, since the two long inner walls are parallel to each other, the mount electrode can be formed large along the longitudinal direction without worrying about short circuit between the mount electrodes. Therefore, it becomes easy to form the mount electrode, and it becomes easy to apply the adhesive to the mount electrode.
Furthermore, if the mount electrode is formed large along the longitudinal direction, the portion where the adhesive supports the piezoelectric vibrating piece increases in the longitudinal direction, and when the piezoelectric vibrating piece is mounted, the end in the longitudinal direction is inclined in the thickness direction. Can be effectively prevented.
Thus, it is possible to provide a package for a piezoelectric device that can mount the piezoelectric vibrating piece easily and accurately.

第2の発明は、第1の発明の構成において、前記マウント電極は、その長手方向の略中心が前記長い内壁の長手方向の中央付近に配置されていることを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、マウント電極は、その長手方向の略中心が長い内壁の長手方向の中央付近に配置されているため、キャビティ内の角部に近づくことを第1の発明よりも回避でき、第1の発明に比べて、圧電振動片の容易かつ精度のよいマウントを可能にする。
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the mount electrode is arranged such that the approximate center in the longitudinal direction is arranged near the center in the longitudinal direction of the long inner wall.
According to the configuration of the second invention, the mount electrode is disposed near the center in the longitudinal direction of the inner wall having a long longitudinal center, so that it approaches the corner portion in the cavity from the first invention. As compared with the first aspect of the invention, it is possible to mount the piezoelectric vibrating piece more easily and accurately.

第3の発明は、第1または第2のいずれかの発明の構成において、前記マウント電極は、前記キャビティ内の底面に対して高台となっていることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、マウント電極は、キャビティ内の底面に対して高台となっているので、このマウント電極に接合固定される圧電振動片は、キャビティ内の底面から相当の高さを有することになる。したがって、圧電振動片がキャビティ内の底面側に振れたとしても、圧電振動片がキャビティ内の底面に接触することを有効に防止できる。
A third invention is characterized in that, in the configuration of either the first or second invention, the mount electrode is elevated with respect to the bottom surface in the cavity.
According to the configuration of the third aspect of the invention, the mount electrode is raised with respect to the bottom surface in the cavity, so that the piezoelectric vibrating piece bonded and fixed to the mount electrode has a considerable height from the bottom surface in the cavity. Will have. Therefore, even if the piezoelectric vibrating piece swings toward the bottom surface in the cavity, it is possible to effectively prevent the piezoelectric vibrating piece from contacting the bottom surface in the cavity.

第4の発明は、第1ないし第3の発明のいずれかの構成において、前記キャビティ内の底面には、長手方向の一端付近に凹部が形成されていることを特徴とする。
第4の発明の構成によれば、キャビティ内の底面には、長手方向の一端付近に凹部が形成されているので、パッケージに接合する圧電振動片の長手方向の一端が厚み方向に振れたとしても、キャビティ内の底面に接触することを防止できる。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a recess is formed in the vicinity of one end in the longitudinal direction on the bottom surface in the cavity.
According to the configuration of the fourth aspect of the invention, since the concave portion is formed near one end in the longitudinal direction on the bottom surface in the cavity, it is assumed that one end in the longitudinal direction of the piezoelectric vibrating piece to be bonded to the package is swung in the thickness direction. Moreover, it can prevent contacting the bottom surface in a cavity.

第5の発明は、第1ないし第3の発明のいずれかの構成において、前記キャビティ内の底面には、長手方向の両端付近に凹部が形成されていることを特徴とする。
第5の発明の構成によれば、キャビティ内の底面には、長手方向の両端付近に凹部が形成されているので、パッケージに接合する圧電振動片の長手方向の両端が厚み方向に振れたとしても、キャビティ内の底面に接触することを防止できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the bottom surface in the cavity has recesses formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction.
According to the fifth aspect of the invention, since the recesses are formed near both ends in the longitudinal direction on the bottom surface in the cavity, it is assumed that both ends in the longitudinal direction of the piezoelectric vibrating piece to be bonded to the package are swung in the thickness direction. Moreover, it can prevent contacting the bottom surface in a cavity.

第6の発明は、第1ないし第5の発明のいずれかの構成において、前記キャビティ内の底面には、前記キャビティ内と外部とを連通する貫通孔が形成されていることを特徴とする。
第6の発明の構成によれば、キャビティ内の底面には、キャビティ内と外部とを連通する貫通孔が形成されている。このため、圧電振動片を接着剤でパッケージに接合し、蓋体を接着剤でパッケージに接合した後であっても、この貫通孔を通じて、接着剤からでたガスを排出することができる。
ところで、第1の発明で説明したように、パッケージは、長手方向に沿いながら大きくマウント電極を形成した分、キャビティ内の容積は減少することになる。したがって、貫通孔からキャビティ内のガスを排出し易くなる。
According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, a through-hole that communicates the inside of the cavity with the outside is formed in the bottom surface of the cavity.
According to the configuration of the sixth aspect of the invention, a through hole that connects the inside of the cavity and the outside is formed on the bottom surface in the cavity. For this reason, even after the piezoelectric vibrating piece is bonded to the package with the adhesive and the lid is bonded to the package with the adhesive, the gas emitted from the adhesive can be discharged through the through hole.
By the way, as described in the first aspect of the invention, the volume of the cavity in the package decreases as much as the mount electrode is formed along the longitudinal direction. Accordingly, the gas in the cavity can be easily discharged from the through hole.

また、上述の目的は、第7の発明によれば、基部から平行に延びる複数の振動腕を有する圧電振動片と、互いに平行であって長手方向に沿った2つの長い内壁、及びこの長い内壁に対して略直角となるようにして短手方向に沿った2つの短い内壁により囲まれたキャビティを有し、このキャビティ内の底面に設けられた2つのマウント電極を有するパッケージとを備えた圧電デバイスであって、前記2つのマウント電極の各々は、少なくとも前記短い内壁に隣接しないようにして、前記2つの長い内壁のそれぞれに沿って配置されており、前記圧電振動片は、前記マウント電極と接合される固定部が、前記基部と接合している構成とされている圧電デバイス用パッケージにより達成される。   According to the seventh aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric vibrating piece having a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base, two long inner walls that are parallel to each other along the longitudinal direction, and the long inner wall. And a package having two cavities surrounded by two short inner walls along the short-side direction so as to be substantially perpendicular to each other, and having two mount electrodes provided on the bottom surface in the cavity Each of the two mount electrodes is arranged along each of the two long inner walls so as not to be adjacent to at least the short inner wall, and the piezoelectric vibrating piece includes the mount electrode and The fixed portion to be joined is achieved by the piezoelectric device package configured to be joined to the base portion.

第7の発明の構成によれば、2つのマウント電極の各々は、少なくとも短い内壁に隣接しないようにして、2つの長い内壁のそれぞれに沿って配置されているため、第1の発明と同様に、マウント電極の形成が容易となり、また、マウント電極に接着剤を塗布し易くなる。
また、圧電振動片は、マウント電極と接合される固定部が、基部と接合している構成とされているので、この固定部とマウント電極との位置を合わせて、圧電振動片をマウントすることになる。この際、マウント電極は、上述のように、キャビティ内の角部に配置されておらず、また、長手方向に沿いながら大きく形成されているので、圧電振動片の固定部とマウント電極との位置を正確に合わ易く、圧電振動片を精度よくマウントできる。
According to the configuration of the seventh invention, since each of the two mount electrodes is arranged along each of the two long inner walls so as not to be adjacent to at least the short inner wall, similarly to the first invention. The mount electrode can be easily formed, and an adhesive can be easily applied to the mount electrode.
In addition, since the fixed part to be joined to the mount electrode is joined to the base, the piezoelectric vibrating piece is mounted with the position of the fixed part and the mount electrode aligned. become. At this time, as described above, the mount electrode is not arranged at the corner in the cavity, and is formed so as to be large along the longitudinal direction. Therefore, the position of the fixed portion of the piezoelectric vibrating piece and the mount electrode The piezoelectric vibrating piece can be mounted with high accuracy.

図1および図2は、本発明の第1の実施形態に係る圧電デバイス30であって、図1は圧電デバイス30の概略平面図、図2は図1のA−A線概略切断断面図である。
尚、圧電デバイスとは、圧電振動子や圧電発振器等の名称にかかわらず、パッケージ内に圧電振動片を収容した全ての製品を意味する。
また、図1および図2の平行斜線で示した部分は、理解の便宜のために示したものであり、断面等を表すものではない。
1 and 2 show a piezoelectric device 30 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic plan view of the piezoelectric device 30, and FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA of FIG. is there.
Note that the piezoelectric device means all products in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a package regardless of the name of a piezoelectric vibrator or a piezoelectric oscillator.
Moreover, the part shown by the parallel oblique line of FIG.1 and FIG.2 is shown for the convenience of understanding, and does not represent a cross section.

これらの図の圧電デバイス30は、圧電振動子を構成した例を示しており、パッケージ36内に圧電振動片20を収容している。
この圧電デバイス用のパッケージ36は、本実施形態では、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成型して形成される第1の基板30aおよび第2の基板30bを積層した後、焼結して形成されている。
The piezoelectric device 30 in these drawings shows an example in which a piezoelectric vibrator is configured, and the piezoelectric vibrating piece 20 is accommodated in a package 36.
In this embodiment, the piezoelectric device package 36 is formed by, for example, laminating a first substrate 30a and a second substrate 30b formed by molding an aluminum oxide ceramic green sheet as an insulating material. It is formed by sintering.

第1の基板30aは、その内側に所定の孔を形成することで、第2の基板30bに積層した場合に、パッケージ36の内側に所定の内部空間Sを形成するようにされている。この内部空間Sが、圧電振動片27を収容するためのキャビティSとなる。
具体的には、第1の基板30aに設けられた孔は、水平断面が略矩形状になっており、このため、キャビティS内の隣接する内壁は互いに略直角となっている。すなわち、キャビティSは、互いに平行であって長手方向に沿った長い内壁46,47と、この長い内壁46,47に対して略直角となるように接して短手方向に沿った2つの短い内壁48,49とにより囲まれるようにして形成されている。
The first substrate 30a is formed with a predetermined hole inside thereof, so that when the first substrate 30a is stacked on the second substrate 30b, a predetermined internal space S is formed inside the package 36. This internal space S becomes a cavity S for accommodating the piezoelectric vibrating piece 27.
Specifically, the hole provided in the first substrate 30a has a substantially rectangular horizontal cross section, and therefore the adjacent inner walls in the cavity S are substantially perpendicular to each other. That is, the cavity S is parallel to each other and has long inner walls 46 and 47 along the longitudinal direction, and two short inner walls along the short direction in contact with the long inner walls 46 and 47 so as to be substantially perpendicular to each other. It is formed so as to be surrounded by 48 and 49.

また、第1の基板30aの図2において上部に開口した側の開口端面には、低融点ガラス等のロウ材44が適用されて蓋体39が接合されており、これにより、キャビティSは蓋封止されている。なお、蓋体39は、蓋封止した後であっても、圧電振動片20に設けられた励振電極あるいは錘等にレーザ光をあてて、質量削減方式で周波数調整できるように、光を透過する材料、例えばガラスから形成されている。   Further, a brazing material 44 such as low melting point glass is applied to the opening end surface of the first substrate 30a on the side opened to the top in FIG. It is sealed. Even after the lid 39 is sealed, the lid 39 transmits light so that the excitation light or weight provided on the piezoelectric vibrating piece 20 can be irradiated with laser light and the frequency can be adjusted by the mass reduction method. For example, glass.

また、キャビティS内の底面、すなわち第2の基板30bのキャビティSに露出する面には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した2つのマウント電極31,32が設けられている。
このマウント電極31,32の各々は、図2に示されるように、第2の基板30bのビアホール内の導電部35を介して、実装端子部38,38に接続されており、これにより互いに異極となって、圧電振動片に駆動電圧を供給する電極となる。
Further, on the bottom surface in the cavity S, that is, the surface exposed to the cavity S of the second substrate 30b, for example, two mount electrodes 31 and 32 formed by nickel plating and gold plating on a tungsten metallization are provided.
As shown in FIG. 2, each of the mount electrodes 31 and 32 is connected to the mounting terminal portions 38 and 38 through the conductive portion 35 in the via hole of the second substrate 30b, thereby different from each other. It becomes an electrode and serves as an electrode for supplying a drive voltage to the piezoelectric vibrating piece.

ここで、この一対のマウント電極31,32の各々は、少なくとも短い内壁48,49に隣接しないようにして、2つの長い内壁46,47のそれぞれに沿って配置されている。
具体的には、本実施形態のマウント電極31,32は、互いに平行に形成された長い内壁46,47に隣接して配置されている。そして、マウント電極31,32は、その長手方向の略中心P3が、長い内壁46,47の長手方向の中央付近に配置されており、中心P3から両端に向かって均等に伸びるように形成されている。
Here, each of the pair of mount electrodes 31 and 32 is disposed along each of the two long inner walls 46 and 47 so as not to be adjacent to at least the short inner walls 48 and 49.
Specifically, the mount electrodes 31 and 32 of this embodiment are arranged adjacent to long inner walls 46 and 47 formed in parallel to each other. The mount electrodes 31 and 32 are formed so that the approximate center P3 in the longitudinal direction is disposed near the center in the longitudinal direction of the long inner walls 46 and 47, and extends uniformly from the center P3 toward both ends. Yes.

そして、マウント電極31,32の上面に、接着剤43,43として、シリコーン系またはエポキシ系あるいはポリイミド系等の導電性接着剤が塗布され、この接着剤43,43の上に圧電振動片20が載置されて、接着剤43,43が硬化することで、マウント電極31,32と圧電振動片20とが電気的機械的に接続されている。
なお、図1および図2では、接着剤43に導電性接着剤を用いているが、本発明はこれに限られず、例えば、電気的な接続はワイヤボンディングで行い、接着剤には機械的にのみ接合される接着剤を用いるようにしてもよい。
A conductive adhesive such as silicone, epoxy, or polyimide is applied to the upper surfaces of the mount electrodes 31 and 32 as the adhesives 43 and 43, and the piezoelectric vibrating reed 20 is formed on the adhesives 43 and 43. The mounting electrodes 31 and 32 and the piezoelectric vibrating piece 20 are electrically and mechanically connected by being mounted and the adhesives 43 and 43 being cured.
1 and 2, a conductive adhesive is used as the adhesive 43, but the present invention is not limited to this. For example, electrical connection is performed by wire bonding, and the adhesive is mechanically used. Only an adhesive that is bonded may be used.

圧電振動片12は、例えば水晶等で形成されており、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圧電材料を利用することができる。
本実施形態の場合、圧電振動片20は、小型に形成して必要な性能を得るために、基部26から図1において右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕24,25を備えている。
The piezoelectric vibrating piece 12 is formed of, for example, quartz or the like, and other piezoelectric materials such as lithium tantalate and lithium niobate can be used.
In the case of the present embodiment, the piezoelectric vibrating piece 20 is formed in a small size, and in order to obtain a required performance, a pair of vibrating arms 24 extending in parallel from the base 26 to the right in FIG. 25.

基部26は、一対の振動腕24,25を支持するための部分である。また、本実施形態の基部26は、圧電振動片20をマウント電極31,32に接合するための2つの固定部27,28を支持するための部分でもある。すなわち、振動腕24,25と基部26と固定部27,28とは一体に形成されており、固定部27,28は、圧電振動片20をマウントした際、マウント電極31,32の各々の位置に合致するように形成されている。   The base portion 26 is a portion for supporting the pair of vibrating arms 24 and 25. In addition, the base portion 26 of the present embodiment is also a portion for supporting two fixing portions 27 and 28 for joining the piezoelectric vibrating piece 20 to the mount electrodes 31 and 32. That is, the vibrating arms 24, 25, the base portion 26, and the fixing portions 27, 28 are integrally formed, and the fixing portions 27, 28 are positioned at the positions of the mount electrodes 31, 32 when the piezoelectric vibrating reed 20 is mounted. It is formed to match.

具体的には、固定部27,28は、基部26から一対の振動腕24,25の各外側に、振動腕24,25を挟むようにして一対形成されており、パッケージ36の長い内壁46,47と同じ方向に互いに平行に延びるように形成されている。
そして、振動腕24,25の水平面の振れを避けるように(図1の点線に示す振動した振動腕24,25に接触しないように)、振動腕24,25よりも所定の長さL1だけ短く形成されるとともに、振動腕24,25のそれぞれの外側の側面から所定の幅W1だけ離れて形成されている。より好ましくは、幅方向(短手方向)について、振動腕24,25が振動した場合の振動腕24,25の先端の位置P1と、固定部27,28の位置P2とが略同じようにされている。
Specifically, a pair of fixing portions 27 and 28 are formed on the outer sides of the pair of vibrating arms 24 and 25 from the base portion 26 so as to sandwich the vibrating arms 24 and 25, and the long inner walls 46 and 47 of the package 36. They are formed to extend in parallel to each other in the same direction.
Then, the vibration arms 24 and 25 are shorter than the vibration arms 24 and 25 by a predetermined length L1 so as to avoid the horizontal vibration of the vibration arms 24 and 25 (so as not to contact the vibration arms 24 and 25 which are vibrated as indicated by the dotted lines in FIG. 1). In addition to being formed, the vibrating arms 24 and 25 are formed away from the outer side surfaces of the vibrating arms 24 and 25 by a predetermined width W1. More preferably, in the width direction (short direction), the position P1 of the tip of the vibrating arms 24, 25 when the vibrating arms 24, 25 vibrate and the position P2 of the fixing portions 27, 28 are made substantially the same. ing.

振動腕24,25は、その表裏面のそれぞれに長手方向に沿って延びる長溝が形成されており(図示せず)、断面がH型となっている。そして、長溝内に励振電極33a,34aが形成され、長溝内の励振電極33aと対向するようにして、振動腕24の側面に励振電極34aが形成されており、長溝内の励振電極34aと対向するようにして、振動腕25の側面に励振電極33aが形成さいる。
そして、励振電極34aは、基部26に引き出された引出し電極34cを介して、固定部27の少なくともマウント電極31側の表面に形成された電極部34bと接続され、また、励振電極33aは、基部26に引き出された引出し電極33cを介して、固定部28の少なくともマウント電極32側の表面に形成された電極部33bと接続されている。
このように、長溝を設け、長溝内の電極とこれに対向する側面の電極とを異極となるよう配置して、各腕内の電界効率を高めて、振動腕24,25の小型化を可能としている。
Each of the vibrating arms 24 and 25 has a long groove (not shown) extending in the longitudinal direction on each of the front and back surfaces thereof, and has a H-shaped cross section. Excitation electrodes 33a and 34a are formed in the long groove, and the excitation electrode 34a is formed on the side surface of the vibrating arm 24 so as to face the excitation electrode 33a in the long groove, and is opposed to the excitation electrode 34a in the long groove. In this way, the excitation electrode 33 a is formed on the side surface of the vibrating arm 25.
The excitation electrode 34a is connected to an electrode part 34b formed on at least the surface of the fixed part 27 on the side of the mount electrode 31 via an extraction electrode 34c drawn to the base part 26, and the excitation electrode 33a is connected to the base part 26 is connected to an electrode part 33 b formed on at least the surface of the fixed part 28 on the side of the mount electrode 32 via an extraction electrode 33 c drawn to 26.
As described above, the long grooves are provided, and the electrodes in the long grooves and the electrodes on the side surfaces facing the long grooves are arranged so as to have different polarities, so that the electric field efficiency in each arm is increased, and the vibrating arms 24 and 25 are reduced in size. It is possible.

本発明の第1の実施形態は以上のように構成されており、マウント電極31,32は、少なくとも短い内壁48,49に隣接しないように形成されているため、少なくとも、マウント電極31,32をキャビティS内の角部に配置しなくてもよい。
また、マウント電極31,32の各々は、2つの長い内壁46,47のそれぞれに沿って配置され、そして、長い内壁46,47は互いに平行となっている。このため、互いに異極となるマウント電極31,32同士の短絡を気にすることなく、マウント電極31,32を長手方向に沿って大きく形成できる。
したがって、マウント電極31,32の形成が容易となり、また、マウント電極31,32に接着剤43,43を塗布し易くなる。
さらに、マウント電極31,32を長手方向に沿って大きく形成すれば、圧電振動片20をマウントする際に、図2の点線で示すように圧電振動片20の長手方向の端部20a,20bが厚み方向に傾いて接合されてしまうようなことを有効に防止できる。
The first embodiment of the present invention is configured as described above. Since the mount electrodes 31 and 32 are formed so as not to be adjacent to at least the short inner walls 48 and 49, at least the mount electrodes 31 and 32 are provided. It is not necessary to arrange at the corners in the cavity S.
Each of the mount electrodes 31 and 32 is disposed along each of the two long inner walls 46 and 47, and the long inner walls 46 and 47 are parallel to each other. For this reason, the mount electrodes 31 and 32 can be formed large along the longitudinal direction without worrying about a short circuit between the mount electrodes 31 and 32 having different polarities.
Therefore, the mount electrodes 31 and 32 can be easily formed, and the adhesives 43 and 43 can be easily applied to the mount electrodes 31 and 32.
Furthermore, if the mount electrodes 31 and 32 are formed to be large along the longitudinal direction, when the piezoelectric vibrating piece 20 is mounted, the longitudinal ends 20a and 20b of the piezoelectric vibrating piece 20 as shown by the dotted line in FIG. It can prevent effectively that it joins inclining in the thickness direction.

図3および図4は、本発明の第2の実施形態に係る圧電デバイス50であって、図3は圧電デバイス50の概略平面図、図4は図3のB−B線概略切断断面図である。
なお、図3では、理解の便宜のために、圧電振動片を省略して作図している。また、図3および図4の平行斜線で示した部分は、理解の便宜のために示したものであり、断面等を表すものではない。
これらの図において、図1および図2の説明で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
3 and 4 show a piezoelectric device 50 according to a second embodiment of the present invention, in which FIG. 3 is a schematic plan view of the piezoelectric device 50, and FIG. 4 is a schematic sectional view taken along line BB in FIG. is there.
In FIG. 3, the piezoelectric vibrating reed is omitted for convenience of understanding. 3 and 4 are shown for the convenience of understanding, and do not represent a cross section or the like.
In these drawings, the portions denoted by the same reference numerals as those used in the description of FIG. 1 and FIG. 2 have the same configuration, and therefore, redundant description will be omitted and the following description will focus on the differences.

圧電デバイス50が図1および図2の圧電デバイス30と主に異なるは、マウント電極31,32が、キャビティS内の底面に対して高台となっている点である。
具体的に、本第2の実施形態においては、マウント電極31,32は、パッケージ36内に設けられた導電パターン52を介して、実装端子部38,38と接続されている。そして、図4の一点鎖線で示した図に示されるように、第2の基板30bのキャビティSに露出した導電パターン52は、タングステン52aをメタライズした上に、ニッケル52bおよび金52cをメッキして形成されている。
The piezoelectric device 50 is mainly different from the piezoelectric device 30 of FIGS. 1 and 2 in that the mount electrodes 31 and 32 are raised with respect to the bottom surface in the cavity S.
Specifically, in the second embodiment, the mount electrodes 31 and 32 are connected to the mounting terminal portions 38 and 38 via the conductive pattern 52 provided in the package 36. 4, the conductive pattern 52 exposed in the cavity S of the second substrate 30b is plated with nickel 52b and gold 52c on the metallized tungsten 52a. Is formed.

ここで、マウント電極31,32も、この導電パターン52を形成する際のタングステン52a、ニッケル52bおよびメッキ52cを利用して形成されているが、マウント電極31,32を形成する位置には、タングステンメタライズ52aの上に、さらにタングステン54をメタライズし、これにより、マウント電極31,32を導電パターン52よりも厚く形成している。   Here, the mount electrodes 31 and 32 are also formed using tungsten 52a, nickel 52b, and plating 52c when forming the conductive pattern 52. However, the position where the mount electrodes 31 and 32 are formed is tungsten. Tungsten 54 is further metallized on the metallized 52 a, whereby the mount electrodes 31 and 32 are formed thicker than the conductive pattern 52.

本発明の第2の実施形態は以上のように構成されており、このため、第1の実施形態と同様の作用効果を発揮する。さらに、マウント電極31,32は、キャビティS内の底面に対して高台となっているので、圧電振動片20はキャビティS内の底面から相当の高さを有することになる。したがって、圧電振動片20の固定部27,28と振動腕24,25との距離が離れたことで、圧電振動片20がキャビティS内の底面側に振れ易くなったとしても、圧電振動片20がキャビティS内の底面に接触することを有効に防止できる。   The second embodiment of the present invention is configured as described above, and thus exhibits the same effects as those of the first embodiment. Furthermore, since the mount electrodes 31 and 32 are higher than the bottom surface in the cavity S, the piezoelectric vibrating piece 20 has a considerable height from the bottom surface in the cavity S. Therefore, even if the distance between the fixing portions 27 and 28 of the piezoelectric vibrating piece 20 and the vibrating arms 24 and 25 is increased, the piezoelectric vibrating piece 20 can easily swing toward the bottom surface in the cavity S. Can be effectively prevented from contacting the bottom surface in the cavity S.

図5ないし図7は、本発明の第3の実施形態に係る圧電デバイス60であって、図5は圧電デバイス60の概略平面図、図6は図5のC−C線概略切断断面図、図7は図5のD−D線概略切断断面図である。
なお、図5では、理解の便宜のために、圧電振動片に設けられた長溝や励振電極等を省略している。また、図7の平行斜線で示す部分は断面ではなく、各電極を示している。
これらの図において、図1および図2の説明で用いた符号と同一の符号を付した箇所は共通する構成であるから、重複した説明は省略し、以下、相違点を中心に説明する。
圧電デバイス60が図1および図2の圧電デバイス30と異なるは、パッケージの内側底面に凹部と貫通孔が設けられている点である。
5 to 7 show a piezoelectric device 60 according to a third embodiment of the present invention, in which FIG. 5 is a schematic plan view of the piezoelectric device 60, and FIG. 6 is a schematic cross-sectional view taken along the line CC of FIG. FIG. 7 is a schematic sectional view taken along line DD of FIG.
In FIG. 5, for convenience of understanding, long grooves and excitation electrodes provided in the piezoelectric vibrating piece are omitted. Moreover, the part shown by the parallel oblique line of FIG. 7 has shown each electrode instead of a cross section.
In these drawings, the portions denoted by the same reference numerals as those used in the description of FIG. 1 and FIG. 2 have the same configuration, and therefore, redundant description will be omitted and the following description will focus on the differences.
The piezoelectric device 60 is different from the piezoelectric device 30 of FIGS. 1 and 2 in that a recess and a through hole are provided on the inner bottom surface of the package.

すなわち、圧電デバイス60のキャビティS内の底面には、長手方向の一端付近に第1の凹部67が形成されている。この第1の凹部67は、最も発振周波数に影響を及ぼす振動腕24,25の基部26側とは反対側である先端付近に対応して直下に形成されており、振動腕24,25の自由端側の先端が、キャビティS内の底面方向(図6のF1方向)に振れたとしても、振動腕24,25がキャビティS内の底面に接触することを防止するための有底の孔である。本実施形態では、第1の凹部67は、パッケージ36の底部を2枚の基板36b,36cにより形成し、キャビティS側の基板36cに貫通孔を形成し、基板36cを基板36dの上に積層することで形成されている。   That is, a first recess 67 is formed near the one end in the longitudinal direction on the bottom surface in the cavity S of the piezoelectric device 60. The first concave portion 67 is formed directly below the tip of the vibrating arms 24 and 25 that most affect the oscillation frequency, corresponding to the vicinity of the tip opposite to the base 26 side. A bottomed hole for preventing the vibrating arms 24 and 25 from coming into contact with the bottom surface in the cavity S even if the end on the end side swings toward the bottom surface in the cavity S (direction F1 in FIG. 6). is there. In the present embodiment, the first recess 67 is formed by forming the bottom of the package 36 by two substrates 36b and 36c, forming a through hole in the substrate 36c on the cavity S side, and laminating the substrate 36c on the substrate 36d. It is formed by doing.

また、圧電デバイス60のキャビティS内の底面には、長手方向の第1の凹部67と反対側に第2の凹部68も形成されており、これにより、長手方向の両端付近に凹部が形成されるようになっている。この第2の凹部68は、圧電振動片20の振動腕24,25側とは反対側の端部付近に対応して形成されており、圧電振動片20の基部26やこの基部26と固定部27,28とを一体的に接続する部分が、キャビティS内の底面側に振れたとしても、キャビティS内の底面に接触することを防止するための有底の孔である。そして、この第2の凹部68も、第1の凹部67と同様に、キャビティS側の基板36cに貫通孔を形成し、この基板36cを基板36dの上に積層することで形成されている。   Further, a second recess 68 is also formed on the bottom surface in the cavity S of the piezoelectric device 60 on the side opposite to the first recess 67 in the longitudinal direction, thereby forming recesses near both ends in the longitudinal direction. It has become so. The second recess 68 is formed corresponding to the vicinity of the end of the piezoelectric vibrating piece 20 opposite to the vibrating arms 24 and 25 side, and the base 26 of the piezoelectric vibrating piece 20 or the base 26 and the fixed portion. Even if the portion that integrally connects with 27 and 28 swings toward the bottom surface in the cavity S, it is a hole with a bottom for preventing contact with the bottom surface in the cavity S. Similarly to the first recess 67, the second recess 68 is formed by forming a through hole in the substrate 36c on the cavity S side and laminating the substrate 36c on the substrate 36d.

さらに、圧電デバイス60のキャビティS内の底面には、キャビティS内と外部とを連通する貫通孔62が形成されている。この貫通孔62は、例えば圧電振動片20を接着剤43でマウントし、パッケージ36をロウ材44で蓋封止した後に、接着剤43やロウ材44から発生したガスを排出するための孔であり、ガスを排出した後に溶融した封止材64で封止されるようになっている。
具体的には、貫通孔62は、マウント電極31とマウント電極32との間に挟まれるように配置されている。そして、キャビティS側の基板36cに設けられた貫通孔62bと、主面が外部に露出した最下層の基板36dに設けられ、貫通孔62bよりも大きな貫通孔62aとから形成され、基板36cを基板36dに積層した場合に段部66が形成されるようになっている。段部66は、溶融前の封止材64を貫通孔62に載置した場合に、溶融前の封止材64が貫通孔62を通り抜けてしまうことを防止するための手段である。
Furthermore, a through-hole 62 that connects the inside of the cavity S and the outside is formed on the bottom surface of the cavity S of the piezoelectric device 60. The through-hole 62 is a hole for discharging gas generated from the adhesive 43 and the brazing material 44 after the piezoelectric vibrating piece 20 is mounted with the adhesive 43 and the package 36 is covered with the brazing material 44, for example. Yes, it is sealed with a molten sealing material 64 after the gas is discharged.
Specifically, the through hole 62 is disposed so as to be sandwiched between the mount electrode 31 and the mount electrode 32. The through hole 62b provided in the substrate 36c on the cavity S side and the lowermost substrate 36d with the main surface exposed to the outside are formed from a through hole 62a larger than the through hole 62b. When stacked on the substrate 36d, a step portion 66 is formed. The step portion 66 is a means for preventing the sealing material 64 before melting from passing through the through hole 62 when the sealing material 64 before melting is placed in the through hole 62.

また、図7に示すように、本第3の実施形態では、マウント電極31は基板36cのビアホール内の導電部72と接続され、この導電部72は基板36dの表面に設けられた導電パターン74を介して実装端子部38と接続されている。また、マウント電極32も同様にビアホール内の導電部や導電パターンを介して実装端子部38と接続されている。   Further, as shown in FIG. 7, in the third embodiment, the mount electrode 31 is connected to the conductive portion 72 in the via hole of the substrate 36c, and this conductive portion 72 is a conductive pattern 74 provided on the surface of the substrate 36d. It is connected to the mounting terminal part 38 via Similarly, the mount electrode 32 is connected to the mounting terminal portion 38 via a conductive portion or a conductive pattern in the via hole.

本発明の第3の実施形態は以上のように構成されており、このため、第1の実施形態と同様の作用効果を発揮する。また、パッケージ36のキャビティS内の底面には、圧電振動片20の長手方向の両端付近に凹部が形成されている。したがって、圧電振動片20の固定部27,28と振動腕24,25との距離が離れたことで、圧電振動片20がキャビティS内の底面側に振れ易くなったとしても、圧電振動片20がキャビティS内の底面に接触することを有効に防止できる。
さらに、パッケージ36のキャビティS内の底面には、キャビティS内と外部とを連通する貫通孔62が形成されている。このため、圧電振動片20をマウントする際の接着剤43が従来に比べて多く用いられ、この接着剤43からガスが多く発生したとしても、貫通孔62からガスを排出して、発振周波数に及ぼす悪影響を防止することができる。
The third embodiment of the present invention is configured as described above. For this reason, the same effect as that of the first embodiment is exhibited. In addition, in the bottom surface in the cavity S of the package 36, recesses are formed near both ends in the longitudinal direction of the piezoelectric vibrating piece 20. Therefore, even if the distance between the fixing portions 27 and 28 of the piezoelectric vibrating piece 20 and the vibrating arms 24 and 25 is increased, the piezoelectric vibrating piece 20 can easily swing toward the bottom surface in the cavity S. Can be effectively prevented from contacting the bottom surface in the cavity S.
Furthermore, a through-hole 62 that connects the inside of the cavity S and the outside is formed on the bottom surface of the package 36 in the cavity S. For this reason, the adhesive 43 used for mounting the piezoelectric vibrating piece 20 is used more than in the past, and even if a large amount of gas is generated from the adhesive 43, the gas is discharged from the through-hole 62 to obtain the oscillation frequency. It is possible to prevent adverse effects.

本発明は上述の実施形態に限定されない。実施形態や各変形例の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment. Each configuration of the embodiment and each modified example can be appropriately combined or omitted, and can be combined with other configurations not shown.

本発明の第1の実施形態に係る圧電デバイスの概略平面図。1 is a schematic plan view of a piezoelectric device according to a first embodiment of the present invention. 図1のA−A線概略切断断面図。FIG. 2 is a schematic sectional view taken along line AA in FIG. 1. 本発明の第2の実施形態に係る圧電デバイスの概略平面図。The schematic plan view of the piezoelectric device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図3のB−B線概略切断断面図。FIG. 4 is a schematic sectional view taken along line B-B in FIG. 3. 本発明の第3の実施形態に係る圧電デバイスの概略平面図。The schematic plan view of the piezoelectric device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図5のC−C線概略切断断面図。CC sectional schematic sectional drawing of FIG. 図5のD−D線概略切断断面図。FIG. 6 is a schematic sectional view taken along line D-D in FIG. 5. 従来の圧電デバイスの概略平面図。The schematic plan view of the conventional piezoelectric device.

符号の説明Explanation of symbols

30,50,60・・・圧電デバイス、20・・・圧電振動片、24,25・・・振動腕、26・・・基部、27,28・・・固定部、31,32・・・マウント電極、36・・・パッケージ、46,47・・・長い内壁、48,49・・・短い内壁、S・・・キャビティ   30, 50, 60 ... Piezoelectric device, 20 ... Piezoelectric vibrating piece, 24, 25 ... Vibrating arm, 26 ... Base, 27, 28 ... Fixed part, 31, 32 ... Mount Electrode 36 ... Package 46,47 ... Long inner wall 48,49 ... Short inner wall S ... Cavity

Claims (7)

互いに平行であって長手方向に沿った2つの長い内壁、及びこの長い内壁に対して略直角となるようにして短手方向に沿った2つの短い内壁により囲まれたキャビティと、このキャビティ内の底面に設けられた2つのマウント電極とを備えた圧電デバイス用のパッケージであって、
前記2つのマウント電極の各々は、少なくとも前記短い内壁に隣接しないようにして、前記2つの長い内壁のそれぞれに沿って配置されている
ことを特徴とする圧電デバイス用のパッケージ。
A cavity surrounded by two long inner walls parallel to each other along the longitudinal direction and two short inner walls along the short direction so as to be substantially perpendicular to the long inner wall; A package for a piezoelectric device having two mount electrodes provided on the bottom surface,
Each of the two mount electrodes is disposed along each of the two long inner walls so as not to be adjacent to at least the short inner wall. A package for a piezoelectric device, wherein:
前記マウント電極は、その長手方向の略中心が前記長い内壁の長手方向の中央付近に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電デバイス用のパッケージ。   2. The package for a piezoelectric device according to claim 1, wherein the mount electrode has a substantially center in a longitudinal direction disposed near a center in a longitudinal direction of the long inner wall. 前記マウント電極は、前記キャビティ内の底面に対して高台となっていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の圧電デバイス用のパッケージ。   3. The package for a piezoelectric device according to claim 1, wherein the mount electrode is elevated with respect to a bottom surface in the cavity. 前記キャビティ内の底面には、長手方向の一端付近に凹部が形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電デバイス用のパッケージ。   The package for a piezoelectric device according to any one of claims 1 to 3, wherein a concave portion is formed near one end in a longitudinal direction on a bottom surface in the cavity. 前記キャビティ内の底面には、長手方向の両端付近に凹部が形成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の圧電デバイス用のパッケージ。   The package for a piezoelectric device according to any one of claims 1 to 3, wherein concave portions are formed in the vicinity of both ends in the longitudinal direction on the bottom surface in the cavity. 前記キャビティ内の底面には、前記キャビティ内と外部とを連通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の圧電デバイス用のパッケージ。   The package for a piezoelectric device according to any one of claims 1 to 5, wherein a through-hole that communicates the inside of the cavity and the outside is formed in a bottom surface of the cavity. 基部から平行に延びる複数の振動腕を有する圧電振動片と、
互いに平行であって長手方向に沿った2つの長い内壁、及びこの長い内壁に対して略直角となるようにして短手方向に沿った2つの短い内壁により囲まれたキャビティを有し、このキャビティ内の底面に設けられた2つのマウント電極を有するパッケージと
を備えた圧電デバイスであって、
前記2つのマウント電極の各々は、少なくとも前記短い内壁に隣接しないようにして、前記2つの長い内壁のそれぞれに沿って配置されており、
前記圧電振動片は、前記マウント電極と接合される固定部が、前記基部と接合している構成とされている
ことを特徴とする圧電デバイス。
A piezoelectric vibrating piece having a plurality of vibrating arms extending in parallel from the base;
A cavity surrounded by two long inner walls parallel to each other and along the longitudinal direction, and surrounded by two short inner walls along the short direction so as to be substantially perpendicular to the long inner wall; A piezoelectric device comprising: a package having two mount electrodes provided on an inner bottom surface thereof;
Each of the two mount electrodes is disposed along each of the two long inner walls so as not to be adjacent to at least the short inner wall,
The piezoelectric device is characterized in that the piezoelectric vibrating piece is configured such that a fixed portion joined to the mount electrode is joined to the base.
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