JP2017135524A - Piezoelectric device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器に用いられる圧電デバイスに関するものである。 The present invention relates to a piezoelectric device used in electronic equipment.
圧電振動素子を内部に搭載した圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスは、電子部品の一つとして、コンピュータ,携帯電話又は小型情報機器などの電子機器内部に、基準信号源やクロック信号源として搭載され使用されている。 Piezoelectric devices such as piezoelectric vibrators and piezoelectric oscillators that have a piezoelectric resonator inside are used as one of electronic components, as a reference signal source or clock signal source, inside an electronic device such as a computer, mobile phone, or small information device. Installed and used.
例えば、従来の圧電振動子は、一対の電極パッドが設けられた素子搭載部材に、励振用電極及び接続用電極が設けられた圧電振動素子を、それぞれの電極パッドの上面に塗布された導電性接着剤に接続用電極を接合固着させることにより、素子搭載部材に圧電振動素子を搭載し、上下主面が平面状の蓋部材を素子搭載部材に接合させて圧電振動素子を気密に封止した構成となっている(例えば、特許文献1又は2参照。)。 For example, a conventional piezoelectric vibrator has a conductive property in which a piezoelectric vibration element provided with an excitation electrode and a connection electrode is applied to an element mounting member provided with a pair of electrode pads on the upper surface of each electrode pad. By bonding and fixing the connection electrode to the adhesive, the piezoelectric vibration element is mounted on the element mounting member, and the lid member having a flat upper and lower main surface is bonded to the element mounting member to hermetically seal the piezoelectric vibration element. (For example, refer to Patent Document 1 or 2).
従来の圧電デバイスでは、一般的に、素子搭載部材を構成する枠体の上面と、蓋部材の下面とを熱可塑性の接合材により接合することで、素子搭載部材の凹部内に搭載された圧電振動素子を気密封止していた。しかし、圧電デバイスの小型化が進むと、素子搭載部材の凹部内に搭載した圧電振動素子と、蓋部材と素子搭載部材との接合箇所との位置が非常に近くなってしまう。このような形態で、蓋部材と素子搭載部材とを接合材により接合した場合、加熱により流動性が高くなった接合材が接合箇所から凹部内に流出し、流出した接合材が圧電振動素子に付着する場合がある。このように圧電振動素子に接合材が付着する場合には、圧電振動素子の振動が阻害され、振動周波数が不安定化したり、クリスタルインピーダンス(以下、CIという)値が悪化したりするおそれがあった。 In conventional piezoelectric devices, generally, the piezoelectric element mounted in the recess of the element mounting member is formed by bonding the upper surface of the frame constituting the element mounting member and the lower surface of the lid member with a thermoplastic bonding material. The vibration element was hermetically sealed. However, as miniaturization of the piezoelectric device progresses, the position of the piezoelectric vibration element mounted in the recess of the element mounting member and the joint portion between the lid member and the element mounting member become very close. In such a form, when the lid member and the element mounting member are bonded by the bonding material, the bonding material whose fluidity is increased by heating flows out from the bonding portion into the recess, and the discharged bonding material becomes the piezoelectric vibration element. May adhere. When the bonding material adheres to the piezoelectric vibration element as described above, the vibration of the piezoelectric vibration element may be hindered, and the vibration frequency may become unstable or the crystal impedance (hereinafter referred to as CI) value may deteriorate. It was.
本発明は前述した課題に鑑みてなされたものであり、圧電振動素子に接合材が付着することを抑え、振動周波数が安定的でCI値が良好な圧電デバイスを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a piezoelectric device that suppresses adhesion of a bonding material to a piezoelectric vibration element, has a stable vibration frequency, and has a good CI value.
本発明の圧電デバイスは、平面視矩形の基板と、この基板の上面に設けられた枠体と、を備えた素子搭載部材と、基板と枠体とにより形成された凹部内に搭載された圧電振動素子と、枠体の上面と接合材により接合することにより凹部内の空間を気密封止する、平面視矩形で平板状の蓋部材と、を有し、蓋部材には、蓋部材を枠体の上面に接合した際に蓋部材の下面のうち凹部に露出した部分の辺縁部に沿って設けられた溝部を備えていることを特徴とする。 The piezoelectric device of the present invention is a piezoelectric device mounted in a recess formed by an element mounting member including a rectangular substrate in plan view and a frame provided on the upper surface of the substrate, and the substrate and the frame. The vibration element and a lid member having a flat plate shape with a rectangular shape in plan view that hermetically seals the space in the recess by joining the upper surface of the frame body with a joining material. It comprises a groove provided along the edge of the portion exposed to the recess in the lower surface of the lid member when bonded to the upper surface of the body.
本発明の圧電デバイスは、平面視矩形の基板と、この基板の上面に設けられた枠体と、を備えた素子搭載部材と、基板と枠体とにより形成された凹部内に搭載された圧電振動素子と、枠体の上面と接合材により接合することにより凹部内の空間を気密封止する、平面視矩形で平板状の蓋部材と、を備えており、蓋部材には、蓋部材を枠体の上面に接合した際に蓋部材の下面のうち凹部に露出した部分の辺縁部に沿って設けられた溝部を備えている。 The piezoelectric device of the present invention is a piezoelectric device mounted in a recess formed by an element mounting member including a rectangular substrate in plan view and a frame provided on the upper surface of the substrate, and the substrate and the frame. And a lid member having a rectangular shape in plan view and hermetically sealing the space in the recess by joining the upper surface of the frame body with a joining material, and the lid member includes a lid member. A groove provided along the edge of the portion exposed to the recess in the lower surface of the lid member when joined to the upper surface of the frame is provided.
このような構成により、加熱により流動性が高くなった接合材が接合箇所から凹部内に流出しても、その流出した接合材を溝部内に流入させ固化することで接合材を溝部内に収納することができる。よって、圧電デバイスは、凹部内に流出した接合材が圧電振動素子に付着することを抑えることができ、振動が阻害されることを低減することができる。また、このような圧電デバイスは、所望する周波数の振動を安定して得ることが可能となり、CI値を良好な値にすることが可能となる。 With such a configuration, even if the bonding material whose fluidity has been increased by heating flows out from the bonding portion into the recess, the flowing out bonding material flows into the groove and solidifies so that the bonding material is stored in the groove. can do. Therefore, the piezoelectric device can suppress the bonding material that has flowed into the recess from adhering to the piezoelectric vibration element, and can reduce the inhibition of vibration. In addition, such a piezoelectric device can stably obtain vibration of a desired frequency, and can have a good CI value.
以下に本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスを示した分解斜視図である。図2は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスを示したものであり、(a)は図1のA−Aで切断したときの断面図であり、(b)は、蓋部材を圧電振動素子側から見た平面図である。図3は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの第一変形例について、図2(a)と同じ位置で切断したときの断面図である。図4は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの第二変形例について示したものであり、(a)は図2(a)と同じ位置で切断したときの断面図であり、(b)は(a)に示した仮想円B部分を蓋部材のみ拡大して示した拡大断面図である。図5は、本発明の実施形態に係る圧電デバイスの第三変形例について示したものであり、(a)は図2(a)と同じ位置で切断したときの断面図であり、(b)は(a)に示した仮想円C部分を蓋部材のみ拡大して示した拡大断面図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an exploded perspective view showing a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention. 2A and 2B show a piezoelectric device according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 2A is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1 and FIG. It is the top view seen from the element side. FIG. 3 is a cross-sectional view of the first modification of the piezoelectric device according to the embodiment of the present invention when cut at the same position as in FIG. FIG. 4 shows a second modification of the piezoelectric device according to the embodiment of the present invention, wherein (a) is a cross-sectional view taken at the same position as FIG. 2 (a), and (b). FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing only the lid member of the virtual circle B portion shown in FIG. FIG. 5 shows a third modification of the piezoelectric device according to the embodiment of the present invention, wherein (a) is a cross-sectional view taken at the same position as FIG. 2 (a), and (b). FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing only a lid member in an imaginary circle C portion shown in FIG.
尚、各図では、説明を明りょうとするため構造体の一部を図示せず、また寸法も一部誇張して図示している。また、各図面では説明を平易とするため、図2(b)を除き、図面が記載されている用紙上方を各々の圧電デバイス及びそれを構成する各構成要素の上方として記述する。図2(b)については、図示してある面を下面、反対側の面を上面として記述する。 In each drawing, for clarity of explanation, a part of the structure is not shown, and some dimensions are exaggerated. Further, in order to simplify the description in each drawing, except for FIG. 2B, the upper part of the sheet on which the drawing is described is described as the upper part of each piezoelectric device and each component constituting the piezoelectric device. As for FIG. 2B, the illustrated surface is described as the lower surface, and the opposite surface is described as the upper surface.
本発明の実施形態として、圧電デバイスの一つである圧電振動子について説明する。圧電振動子100は、図1及び図2に示すように、素子搭載部材110と、圧電振動素子120と、導電性接着剤130と、蓋部材140と、接合材150とから主に構成されている。圧電振動子100は、電子機器等で使用する基準信号等を生成出力するために用いられている。
As an embodiment of the present invention, a piezoelectric vibrator that is one of piezoelectric devices will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the
素子搭載部材110は、後述する圧電振動素子120を安定的に搭載するためのものである。素子搭載部材110は、基板111と、枠体112と、電極パッド114と、外部接続電極パッド115とから主に構成されている。
The
基板111は、平面視矩形状の平板であり、その上面に圧電振動素子120を実装するための実装部材として機能するものである。基板111の上面には、圧電振動素子120へ信号を入出力するための電極パッド114が設けられており、下面には、外部の実装基板への信号を入出力させつつ圧電振動子100を実装基板に固着させるための外部接続電極パッド115が設けられている。基板111の表面及び内部には、電極パッド114と外部接続電極パッド115とを電気的に接続するための配線パターン(図示せず)が設けられている。基板111は、例えば、アルミナセラミックスまたはガラス−セラミックス等のセラミック材料、またはガラス−エポキシである絶縁材料から構成されている。
The
枠体112は、基板111の上面の外周縁に沿って設けられており、基板111の上面側に凹部113を形成するためのものである。枠体112は、例えば、アルミナセラミックスまたはガラス−セラミックス等のセラミック材料、またはガラス−エポキシである絶縁材料から構成されている。尚、この枠体112の内周の大きさ、つまり凹部113の開口部の大きさは、後述する圧電振動素子120が横方向で凹部113内に搭載できる大きさとなっている。
The
電極パッド114は、後述する圧電振動素子120と導電性接着剤130を用いて導通し、圧電振動素子120への信号の入出力をするものである。電極パッド114は一対であり、凹部113内に露出した基板111の上面の一方の短辺に沿って並びつつ、圧電振動素子120が凹部113内の所定の位置に配置されたときに圧電振動素子120に設けられた接続用電極123に対向する位置に設けられている。この電極パッド114は、基板111内に設けられた配線パターン(図示せず)により所定の外部接続電極パッド115と電気的に接続されている。尚、電極パッド114は金等の導電性の金属のメタライズ処理によって形成される。
The
外部接続電極パッド115は、圧電振動子100を外部の実装基板上に実装する際に、半田等の導電性接合材を介して電気的に接続するための電極パッドとして機能する。外部接続電極パッド115は、基板111の下面の四隅にそれぞれ一つずつ計四個設けられており、それぞれの外部接続電極パッド115は、例えば、圧電振動素子入力端子、圧電振動素子出力端子、グランド端子又はノンコネクト端子によって構成されている。この外部接続電極パッド115のうち、圧電振動素子入力端子及び圧電振動素子出力端子となるものは電極パッド114と電気的に接続しており、グランド端子となるものは後述する蓋部材130と電気的に接続している。
The external
圧電振動素子120は、例えば、厚みすべり振動を用いて所望する周波数の電気信号を生成するものである。圧電振動素子120は、図1に示すように、圧電素子121と、圧電素子121の上面に設けられた厚みすべり振動を励振する励振用電極122と、接続用電極123から主に構成されている。
The
圧電素子121は、平面視矩形状の平板であり、人工水晶体から所定のアングルでカットされ外形加工された水晶薄板が用いられている。尚、本実施形態においては、圧電素子121に水晶薄板を用いたが、他にタンタル酸リチウム、ニオブ酸リチウム等の圧電性を有する単結晶材料を材料とした薄板を使用しても良い。
The
励振用電極122は、厚みすべり振動を圧電素子121に生成するためのものである。励振用電極122は、圧電素子121の上面及び下面のほぼ中央に一つずつ、圧電素子121を挟んで対向して設けられている。励振用電極122は、例えば、互いに同一の形状及び大きさであり、平面透視において重なっている。励振用電極122の形状は、例えば、圧電素子121の主面の四辺と平行な四辺を有する概略矩形である。また、励振用電極122は、圧電素子121の上下面に、金、アルミニウム、ニッケル、クロムやチタン、或いはこれらの金属を含む合金等の導電性の金属を蒸着あるいはスパッタリング等により薄膜状に積層形成した上で、フォトリソグラフィ法等の製造方法により形成されている。例えば、励振用電極122は上面から順にAu、Ni、Crの金属の三層構造となっていても良い。
The
接続用電極123は、素子搭載部材110に設けられた電極パッド114と圧電振動素子120の励振用電極122との間の信号の入出力を行うためのものである。接続用電極123は、図1及び2に示すように、それぞれの励振用電極122から引き出された配線パターンの各終端部分に設けられおり、圧電素子121の一方の短辺の両角部の上面から側面を介して下面にかけて、それぞれ一個計二個形成されている。この接続用電極123は、導電性接着剤130により、素子搭載部材110に設けられた電極パッド114と電気的に接続されている。また、接続用電極123は、圧電素子121の一方の短辺の両角部の上下側面に、金、アルミニウム、ニッケル、クロムやチタン、或いはこれらの金属を含む合金等の導電性の金属を蒸着あるいはスパッタリング等により薄膜状に積層形成した上で、フォトリソグラフィ法等の製造方法により形成されている。例えば、接続用電極123は上面から順にAu、Ni、Crの金属の三層構造となっていても良い。
The
導電性接着剤130は、接続用電極123と電極パッド114とを電気的に接続させつつ、圧電振動素子120を電極パッド114に固着するためのものである。導電性接着剤130は、銀等を導電性フィラーとして含有したエポキシ系又はシリコーン系の合成樹脂からなり、粘度は20〜40Pa・sとなっている。この導電性接着剤130は、例えば、流動性を有した状態で電極パッド114の上面に適量塗布され、圧電振動素子120を導電性接着剤130と接続用電極123とが接触するように配置した後、120〜200℃で加熱して導電性接着剤130を固化させることにより、接続用電極123と電極パッド114とを電気的に接続させつつ、圧電振動素子120を電極パッド114に固着させる。
The
蓋部材140は、真空状態にある凹部113、あるいは窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスが充填された凹部113を気密的に封止するためのものである。蓋部材140は、平面視矩形状の平板形状であり、凹部113の開口部を覆い塞ぐ大きさを有する。蓋部材140は、枠体112の開口部側主面上に凹部113の開口部を覆い塞ぐように配置され、枠体112の開口部側上面と接合材150を介して接合されている。蓋部材140は、例えば、鉄、ニッケルまたはコバルトの少なくともいずれかを含む合金あるいはセラミックからなり、その厚み寸法は、例えば0.2〜1.0mmである。
The
この蓋部材140の凹部113に露出した下面には溝部141が設けられている。溝部141は、蓋部材140と枠体112の開口部側上面とを接合材150によって接合する際に、接合箇所から凹部113側に流れ出た接合材150を溜めるために用いられる。溝部141は、蓋部材140の下面側に開口し蓋部材の140上面方向に凹んだ形状を有し、且つ蓋部材140の下面のうち凹部113に露出した部分の四つの辺縁部に沿って一つの環状に設けられており、溝部141の幅及び深さが蓋部材の厚みの1〜50%の範囲となるように形成されている。尚、溝部141の形状は環状だけではなく、蓋部材140の下面のうち凹部113に露出した部分の四つの辺縁部に沿ってそれぞれ一つずつ計四つの溝部を設けても構わない。
A
接合材150は、素子搭載部材110と蓋部材140とを凹部113内が気密となるように接合するために用いられる。接合材150は、例えば低融点ガラスからなり、素子搭載部材110の枠体112の凹部113開口側の上面全体に設けられている。本発明における蓋部材140と素子搭載部材120との接合方法の一例としては、セラミック製の蓋部材140の上面が重力の方向に向くように配置し、圧電振動素子120を凹部113内に搭載した素子搭載部材120を、その蓋部材140の下面の所定に位置に素子搭載部材120の枠体112の凹部113開口側上面に設けられた接合材150が接触するように配置し、所定の温度で加熱して接合材150を溶融し、その後、接合材140を冷却固化することにより、蓋部材140と素子搭載部材120とを接合材150を介して接合し凹部113内を気密に封止する。その際、溶融して凹部113内側に流出した分の接合材150は、重力の作用により、溝部141内に流入する。溝部141内に流入した接合材150は、溝部141内で冷却固化されることにより、溝部141内に収納される。また、その他の例として、金属製の蓋部材140の場合は、圧電振動素子120を凹部113内に搭載した素子搭載部材120を、凹部113の開口側が上方を向くように配置し、蓋部材140を、溝部141が設けられた下面を素子搭載部材120側に向けて、接合材150が設けられた枠体112の上面に配置し、所定の温度で加熱して接合材150を溶融し、その後、接合材140を冷却固化することにより、蓋部材140と素子搭載部材120とを接合材150を介して接合し凹部113内を気密に封止する。その際、溶融して凹部113内側に流出した分の接合材150は、その表面張力における蓋部材140との濡れ性により、重力の影響に左右されず這い上がり、溝部141内に流入する。溝部141内に流入した接合材150は、溝部141内で冷却固化されることにより、溝部141内に収納される。
The
本発明の実施形態に係る圧電デバイスである圧電振動子100は、平面視矩形の基板111と、この基板111の上面に設けられた枠体112と、を備えた素子搭載部材110と、基板111と枠体112とにより形成された凹部113内に搭載された圧電振動素子120と、枠体112の上面と接合材150により接合することにより凹部113内の空間を気密封止する、平面視矩形で平板状の蓋部材140と、を有し、蓋部材140には、蓋部材140を枠体112の上面に接合した際に蓋部材140の下面のうち凹部113に露出した部分の辺縁部に沿って設けられた溝部141を備えている。
A
このような構成により、加熱により流動性が高くなった接合材150が接合箇所から凹部113内側に流出しても、その流出した接合材150を溝部141内に流入させ固化することで接合材150を溝部141内に収納することができる。よって、圧電デバイス100は、凹部113内に流出した接合材150が圧電振動素子120に付着することを抑えることができ、振動が阻害されることを低減することができる。また、このような圧電デバイス100は、所望する周波数の振動を安定して得ることが可能となり、CI値を良好な値にすることが可能となる。また、接合材150が溝部141内に流入して固化することにより、接合材150と蓋部材140との接合面積が増加する。よって、接合材150と蓋部材140との接合強度が向上し、耐衝撃性の強い圧電デバイス100を得ることが可能となる。
With such a configuration, even if the
更に、溝部141は、蓋部材140の下面のうち凹部113に露出した部分の四つの辺縁部に沿って一つの環状に設けられている。このような構成にすることにより、溝部141を、蓋部材140の下面のうち凹部113に露出した部分の四つの辺縁部に沿ってそれぞれ一つずつ計四つの溝部を形成する場合に比べ、接合箇所から凹部113側に流出した接合材150を漏れなく溝部141内に収納することが可能となり、凹部113内に流出した接合材150が圧電振動素子120に付着することを更に抑えることができ、振動が阻害されることをより低減することが可能となる。
Further, the
(第一変形例)
以下に実施形態に係る圧電デバイスの第一変形例について説明する。尚、第一変形例において、実施形態の圧電デバイスである圧電振動子100と同じ構成要素の部分には、圧電振動子100の各構成要素に付与した符号と同じ符号を付してその説明を省略する。図3に示すように、第一変形例である圧電振動子200は、溝部241の形態が実施形態の圧電振動子100と異なっている。
(First modification)
A first modification of the piezoelectric device according to the embodiment will be described below. In the first modified example, the same components as those of the
圧電デバイスである圧電振動子200は、図3に示すように、素子搭載部材110と、圧電振動素子120と、導電性接着剤130と、蓋部材240と、接合材150から主に構成されている。
As shown in FIG. 3, the
蓋部材240は、真空状態にある凹部113、あるいは窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスが充填された凹部113を気密的に封止するためのものである。蓋部材240は、平面視矩形状の平板形状であり、凹部113の開口部を覆い塞ぐ大きさを有する。蓋部材240は、枠体112の開口部側主面上に凹部113の開口部を覆い塞ぐように配置され、枠体112の開口部側上面と接合材150を介して接合されている。蓋部材240は、例えば、鉄、ニッケルまたはコバルトの少なくともいずれかを含む合金あるいはセラミックからなり、その厚み寸法は、例えば0.2〜1.0mmである。
The
第一変形例における蓋部材240の凹部113に露出した下面には溝部241が設けられている。溝部241は、蓋部材240と枠体112の開口部側上面とを接合材150によって接合する際に、接合箇所から凹部113側に流れ出た接合材150を溜めるために用いられる。溝部241は、蓋部材240の下面側に開口し蓋部材の240上面方向に凹んだ形状を有し、且つ溝部241の外側の側面と枠部112の凹部113側の側面とが同一平面となる位置に、一つの環状に設けられており、溝部241の幅及び深さが蓋部材240の厚みの1〜50%の範囲となるように形成されている。尚、溝部241の形状は環状だけではなく、蓋部材241の下面のうち凹部113に露出した部分の四つの辺縁部に対応してそれぞれ一つずつ計四つの溝部を設けても構わない。
A
第一変形例に係る圧電振動子200は、溝部241が、溝部241の外側の側面と枠部112の凹部113側の側面とが同一平面となる位置に設けられている。このような構成により、枠部112の凹部113側の側面と溝部241の外側の側面とが段差なく滑らかであるので、加熱により流動性が高くなった接合材150が接合箇所から凹部113内に流出しても、その流出した接合材150が、前述した段差を有する圧電振動子100の場合と比較して溝部241内に流入させることが更に容易にできる。よって、圧電デバイス200は、凹部113内に露出する接合材150を更に低減させることができ、圧電振動素子120に付着することを更に抑えることが可能となり、振動が阻害されることを更に低減することができる。また、このような圧電デバイス200は、所望する周波数の振動を安定して得ることが可能となり、CI値を良好な値にすることが可能となる。
In the
(第二変形例)
以下に実施形態に係る圧電デバイスの第二変形例について説明する。尚、第二変形例において、実施形態の圧電デバイスである圧電振動子100と同じ構成要素の部分には、圧電振動子100の各構成要素に付与した符号と同じ符号を付してその説明を省略する。図4に示すように、第二変形例である圧電振動子300は、溝部341の形態が実施形態の圧電振動子100と異なっている。
(Second modification)
A second modification of the piezoelectric device according to the embodiment will be described below. In the second modification, the same components as those of the
圧電デバイスである圧電振動子300は、図4に示すように、素子搭載部材110と、圧電振動素子120と、導電性接着剤130と、蓋部材340と、接合材150から主に構成されている。
As shown in FIG. 4, the
蓋部材340は、真空状態にある凹部113、あるいは窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスが充填された凹部113を気密的に封止するためのものである。蓋部材340は、平面視矩形状の平板形状であり、凹部113の開口部を覆い塞ぐ大きさを有する。蓋部材340は、枠体112の開口部側主面上に凹部113の開口部を覆い塞ぐように配置され、枠体112の開口部側上面と接合材150を介して接合されている。蓋部材340は、例えば、鉄、ニッケルまたはコバルトの少なくともいずれかを含む合金あるいはセラミックからなり、その厚み寸法は、例えば0.2〜1.0mmである。
The
第一変形例における蓋部材340の凹部113に露出した下面には溝部341が設けられている。溝部341は、蓋部材340と枠体112の開口部側上面とを接合材150によって接合する際に、接合箇所から凹部113側に流れ出た接合材150を収納するために用いられる。溝部341は、蓋部材340の下面方向に開口し蓋部材の340上面方向に凹んだ形状を有し、且つ蓋部材340の下面のうち凹部113に露出した部分の四つの辺縁部に沿って一つの環状に設けられており、溝部341の幅及び深さが蓋部材の厚みの1〜50%の範囲となるように形成されている。尚、溝部341の形状は環状だけではなく、蓋部材340の下面のうち凹部113に露出した部分の四つの辺縁部に沿ってそれぞれ一つずつ計四つの溝部を設けても構わない。
A
また、溝部341には、溝部341の内側の側面の開口部の縁部から、溝部341の外側の側面の開口部の縁部に向かって突出して設けられた第一突起部342が備わっている。この第一突起部342は、溝部341内に収納された接合材150が凹部113内に入り込むことを抑止するために用いられる。第一突起部342は、溝部341の全体に設けられており、第一突起部342の突出寸法が、溝部341の幅の50〜80%の範囲で形成されている。尚、この第一突起部342は蓋部材340と一体で形成されている。
Further, the
第二変形例に係る圧電振動子300は、溝部341の内側の側面の開口部の縁部から、溝部341の外側の側面の開口部の縁部に向かって突出して設けられた第一突起部342が備わっている。このような構成により、溝部341内に収納された接合材150が、外部からの衝撃などにより溝部341内から分離したとしても、その分離した接合材150が溝部341の外に出ることを第一突起部342により抑止することができる。よって溝部341内から分離した接合材150が、凹部113内に入り込み、圧電振動素子120に付着することを抑えることが可能となり、振動が阻害されることを更に低減することができる。また、このような圧電デバイス300は、所望する周波数の振動を安定して得ることが可能となり、CI値を良好な値にすることが可能となる。
The
(第三変形例)
以下に実施形態に係る圧電デバイスの第三変形例について説明する。尚、第三変形例において、実施形態の圧電デバイスである圧電振動子100と同じ構成要素の部分には、圧電振動子100の各構成要素に付与した符号と同じ符号を付してその説明を省略する。図5に示すように、第三変形例である圧電振動子400は、溝部441の形態が実施形態の圧電振動子100と異なっている。
(Third modification)
A third modification of the piezoelectric device according to the embodiment will be described below. In the third modified example, the same components as those of the
圧電デバイスである圧電振動子400は、図5に示すように、素子搭載部材110と、圧電振動素子120と、導電性接着剤130と、蓋部材440と、接合材150から主に構成されている。
As shown in FIG. 5, the
蓋部材440は、真空状態にある凹部113、あるいは窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスが充填された凹部113を気密的に封止するためのものである。蓋部材440は、平面視矩形状の平板形状であり、凹部113の開口部を覆い塞ぐ大きさを有する。蓋部材440は、枠体112の開口部側主面上に凹部113の開口部を覆い塞ぐように配置され、枠体112の開口部側上面と接合材150を介して接合されている。蓋部材440は、例えば、鉄、ニッケルまたはコバルトの少なくともいずれかを含む合金あるいはセラミックからなり、その厚み寸法は、例えば0.2〜1.0mmである。
The
第三変形例における蓋部材440の凹部113に露出した下面には溝部441が設けられている。溝部441は、蓋部材440と枠体112の開口部側上面とを接合材150によって接合する際に、接合箇所から凹部113側に流れ出た接合材150を収納するために用いられる。溝部441は、蓋部材440の下面方向に開口し蓋部材の440上面方向に凹んだ形状を有し、且つ蓋部材440の下面のうち凹部113に露出した部分の四つの辺縁部に沿って一つの環状に設けられており、溝部441の幅及び深さが蓋部材の厚みの1〜50%の範囲となるように形成されている。尚、溝部441の形状は環状だけではなく、蓋部材440の下面のうち凹部113に露出した部分の四つの辺縁部に沿ってそれぞれ一つずつ計四つの溝部を設けても構わない。
A
また、溝部441には、溝部441の内側の側面の開口部の縁部から、溝部441の外側の側面の開口部の縁部に向かって突出して設けられた第一突起部442が備わっている。また、第一突起部442には、第一突起部442の先端から、溝部441の底面側に向かって突出して設けられた第二突起部443が備わっている。この第一突起部442及び第二突起部443は、溝部441内に収納された接合材150が凹部113内に放出させることを抑止するために用いられる。第一突起部442は、溝部441の全体に設けられており、第一突起部442の突出寸法が、溝部441の幅の50〜80%の範囲で形成されている。また、第二突起部443は、第一突起部442の全体に設けられており、第二突起部の突出寸法は、溝部441の深さの10〜50%の範囲で形成されている。尚、この第一突起部442及び第二突起部443は蓋部材440と一体で形成されている。
Further, the
第三変形例に係る圧電振動子400は、溝部441の内側の側面の開口部の縁部から、溝部441の外側の側面の開口部の縁部に向かって突出して設けられた第一突起部442が備わっており、且つ第一突起部442には、第一突起部442の先端から、溝部441の底面側に向かって突出して設けられた第二突起部443が備わっている。このような構成により、溝部441内に収納された接合材150が、外部からの衝撃などにより溝部441内から分離したとしても、その分離した接合材150が溝部441の外に出ることを第一突起部442及び第二突起部443により著しく抑止することができる。よって溝部441内から分離した接合材150が、凹部113内に入り込み、圧電振動素子120に付着することをより抑えることが可能となり、振動が阻害されることを更に低減することができる。また、このような圧電デバイス400は、所望する周波数の振動を安定して得ることが可能となり、CI値を良好な値にすることが可能となる。
The
尚、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。例えば、前述した実施形態では圧電デバイスの一形態である圧電振動子を例示したが、圧電発振器や圧電センサなどの他の圧電デバイスであっても構わない。また、前述した実施形態では内部に搭載される圧電振動素子として平面視矩形の圧電振動素子を例示したが、他に音叉型又は円形などの外形を有する圧電振動素子を備えていても構わない。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the piezoelectric vibrator that is one form of the piezoelectric device is illustrated, but other piezoelectric devices such as a piezoelectric oscillator and a piezoelectric sensor may be used. In the above-described embodiment, the piezoelectric vibration element having a rectangular shape in plan view is exemplified as the piezoelectric vibration element mounted inside. However, a piezoelectric vibration element having an outer shape such as a tuning fork type or a circle may be provided.
100、200、300、400・・・圧電振動子(圧電デバイス)
110・・・素子搭載部材
111・・・基板
112・・・枠体
113・・・凹部
114・・・電極パッド
115・・・外部接続電極パッド
120・・・圧電振動素子
121・・・圧電素子
122・・・励振用電極
123・・・接続用電極
130・・・導電性接着剤
140、240、340、440・・・蓋部材
141、241、341、441・・・溝部
150・・・接合材
342、442・・・第一突起部
443・・・第二突起部
100, 200, 300, 400 ... Piezoelectric vibrator (piezoelectric device)
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基板と前記枠体とにより形成された凹部内に搭載された圧電振動素子と、
前記枠体の上面と接合材により接合することにより前記凹部内の空間を気密封止する、平面視矩形で平板状の蓋部材と、
を有し、
前記蓋部材には、前記蓋部材を前記枠体の上面に接合した際に、前記蓋部材の下面のうち前記凹部に露出した部分の辺縁部に沿って設けられた溝部を備えている
ことを特徴とする圧電デバイス。 An element mounting member comprising: a rectangular substrate in plan view; and a frame provided on an upper surface of the substrate;
A piezoelectric vibration element mounted in a recess formed by the substrate and the frame;
A lid member having a rectangular plate shape in plan view, hermetically sealing the space in the concave portion by bonding the upper surface of the frame body with a bonding material;
Have
The lid member includes a groove provided along the edge of the portion of the lower surface of the lid member exposed to the recess when the lid member is joined to the upper surface of the frame. A piezoelectric device characterized by the above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016012918A JP2017135524A (en) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | Piezoelectric device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2016012918A JP2017135524A (en) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | Piezoelectric device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2017135524A true JP2017135524A (en) | 2017-08-03 |
Family
ID=59502989
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016012918A Pending JP2017135524A (en) | 2016-01-27 | 2016-01-27 | Piezoelectric device |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2017135524A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018182574A (en) * | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 株式会社村田製作所 | Piezoelectric vibrator and electronic component |
JP2021145356A (en) * | 2017-09-01 | 2021-09-24 | 株式会社村田製作所 | Piezoelectric vibrator |
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2016
- 2016-01-27 JP JP2016012918A patent/JP2017135524A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018182574A (en) * | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 株式会社村田製作所 | Piezoelectric vibrator and electronic component |
JP2021145356A (en) * | 2017-09-01 | 2021-09-24 | 株式会社村田製作所 | Piezoelectric vibrator |
JP7151823B2 (en) | 2017-09-01 | 2022-10-12 | 株式会社村田製作所 | piezoelectric vibrator |
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