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JP5234506B2 - Vibrator - Google Patents

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JP5234506B2
JP5234506B2 JP2008249609A JP2008249609A JP5234506B2 JP 5234506 B2 JP5234506 B2 JP 5234506B2 JP 2008249609 A JP2008249609 A JP 2008249609A JP 2008249609 A JP2008249609 A JP 2008249609A JP 5234506 B2 JP5234506 B2 JP 5234506B2
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  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)

Description

本発明は、圧電振動子の検査方法、及び圧電振動子に係り、特にパッケージベースに対する圧電振動片の実装角度や高さが適切であるか否かを検査するのに好適な圧電振動子の検査方法、及び圧電振動子に関する。   The present invention relates to a piezoelectric vibrator inspection method and a piezoelectric vibrator, and particularly suitable for inspecting whether or not the mounting angle and height of a piezoelectric vibrating piece with respect to a package base are appropriate. The present invention relates to a method and a piezoelectric vibrator.

圧電振動子を製造する工程における検査として、パッケージベースに対する圧電振動片の実装状態の良否の判定がある。このような圧電振動片の実装状態の検査を行う方法としては、画像認識による判定方法が知られている。例えば特許文献1には、圧電振動片を実装するための導電性接着剤の塗布位置や量、パッケージと圧電振動片の回転角度のズレ等を画像認識により検出し、補正等を行うことが開示されている。   As an inspection in the process of manufacturing the piezoelectric vibrator, there is a determination as to whether the piezoelectric vibrating piece is mounted on the package base. As a method for inspecting the mounting state of such a piezoelectric vibrating piece, a determination method based on image recognition is known. For example, Patent Document 1 discloses that the position and amount of the conductive adhesive for mounting the piezoelectric vibrating piece, the displacement of the rotation angle between the package and the piezoelectric vibrating piece, and the like are detected by image recognition, and correction is performed. Has been.

また、特許文献2には、パッケージベースに実装した圧電振動片を撮像し、X軸、Y軸方向へのズレ、回転角度のズレ、及び割れや欠けといった破損の有無を検出することが開示されている。
特開2005−210608号公報 特開2004−15792号公報
Patent Document 2 discloses that a piezoelectric vibrating piece mounted on a package base is imaged to detect the presence or absence of breakage such as displacement in the X-axis and Y-axis directions, displacement in the rotation angle, and cracks and chips. ing.
Japanese Patent Laid-Open No. 2005-210608 JP 2004-15792 A

上記特許文献に開示されているような方法によれば、確かに平面上におけるズレを検出することはできる。しかしながら、例えば片持ち状態で圧電振動片を保持する圧電振動子では、実装時の傾き、すなわち高さ方向のズレが生じ、その変位量によっては、圧電振動片の先端がリッドやパッケージベースの底板に接触する場合がある。このように、圧電振動片がリッドやパッケージベースの底板に接触した場合には、圧電振動子の周波数特性に大幅な変化が生じたり、発振不良が生じるなどの現象が生じるため、不良品として種別される。   According to the method disclosed in the above-mentioned patent document, it is possible to surely detect a deviation on a plane. However, for example, in a piezoelectric vibrator that holds a piezoelectric vibrating piece in a cantilever state, an inclination during mounting, that is, a deviation in the height direction occurs, and depending on the amount of displacement, the tip of the piezoelectric vibrating piece may be a bottom plate of a lid or a package base May come into contact. As described above, when the piezoelectric vibrating piece comes into contact with the lid or the bottom plate of the package base, a phenomenon such as a significant change in the frequency characteristics of the piezoelectric vibrator or a defective oscillation occurs. Is done.

従来は、このような高さ方向における実装状態の高精度な検査が確立されていなかったため、リッドやパッケージベースの底板への圧電振動片の接触が生じないように、安全率を高く設定していた。このため、本来はリッドやパッケージベースの底板への接触が生じないもの、すなわち良品として扱えるものであっても、良品としての規定を超えているために不良品として種別されるものもあり、スループットの低下を招いていた。   Conventionally, since the high-precision inspection of the mounting state in the height direction has not been established, the safety factor is set high so that the piezoelectric vibrating reed does not contact the lid or the bottom plate of the package base. It was. For this reason, even though there is no contact with the bottom plate of the lid or package base, that is, even though it can be handled as a non-defective product, it is classified as a defective product because it exceeds the specification as a non-defective product. Has led to a decline.

そこで本発明では、パッケージベースに対する圧電振動片の高さ方向の実装状態を精度良く検査することを可能とする圧電振動子の検査方法、およびこの検査方法を実現可能な圧電振動子を提供すること目的とする。   Accordingly, the present invention provides a piezoelectric vibrator inspection method capable of accurately inspecting the mounting state of the piezoelectric vibrating reed relative to the package base in the height direction, and a piezoelectric vibrator capable of realizing this inspection method. Objective.

本発明は、上記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。
第1の形態の振動片は、パッケージベースと、リッドと、を有するパッケージと、前記パッケージに収容された振動片と、を備え、前記振動片の一端を接着剤を介して前記パッケージベースに固定支持し、前記一端と対向する側の他端を前記パッケージベースに対して浮かせた振動子であって、前記リッドは、導電性を有し、前記パッケージベースの接地端子に電気的に接続され、前記振動片の前記他端には前記リッドと対向する側の前記振動片の一方の主面に設けられた一方の金属パターンと、前記パッケージベースと対向する側の前記振動片の他方の主面に設けられた他方の金属パターンと、を有する第1の金属パターンが設けられ、前記パッケージベースには、前記振動片の前記他端と対向する領域に設けられ、前記接地端子と電気的に接続されている第2の金属パターンが設けられ、前記一方の金属パターンは前記振動片の前記他端に沿って設けられ、前記他方の金属パターンは前記振動片の前記他端の両端部のうち少なくとも一方に設けられていることを特徴とする。
また、第の形態に係る振動片は、前記第1の金属パターンは、前記リッドと対向する側の前記振動片の一方の主面に設けられた一方の金属パターンと、前記パッケージベースと対向する側の前記振動片の他方の主面に設けられた他方の金属パターンと、を有し、前記一方の金属パターンと前記他方の金属パターンとは電気的に接続されていることを特徴とするものである。
また、第3の形態の振動片は、パッケージベースと、リッドと、を有するパッケージと、前記パッケージに収容された振動片と、を備え、前記振動片の一端を接着剤を介して前記パッケージベースに固定支持し、前記一端と対向する側の他端を前記パッケージベースに対して浮かせた振動子であって、前記振動片は、主振動を励振する振動部と、当該振動部の厚みよりも薄い周辺部と、を有し、前記振動片の両主面の前記振動部には励振電極が設けられ、前記パッケージベースには、前記励振電極と対向する領域に金属パターンが設けられ、前記金属パターンは前記パッケージベースの接地端子と電気的に接続されていることを特徴とする。
さらに、第の形態の振動片は、前記振動片の形状は、コンベックス型、ベベル型、メサ型のうちいずれかであることを特徴とするものである。
[適用例1]圧電振動子のパッケージを構成する導電性を有するリッドおよび/またはパッケージベースに形成された金属パターンと、圧電振動片に形成された金属パターンとの間の抵抗値または2つの金属パターン間のコンデンサ容量を計測し、圧電振動子の良否判定を行うことを特徴とする圧電振動子の検査方法。
このような特徴を有する圧電振動子の検査方法によれば、パッケージベースに対する圧電振動片の高さ方向の実装状態を精度良く検査することが可能となる。
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.
A vibrating piece according to a first aspect includes a package having a package base and a lid, and a vibrating piece housed in the package, and one end of the vibrating piece is fixed to the package base via an adhesive. A vibrator supporting and supporting the other end opposite to the one end with respect to the package base, wherein the lid has conductivity and is electrically connected to a ground terminal of the package base; One metal pattern provided on one main surface of the vibrating piece on the side facing the lid on the other end of the vibrating piece, and the other main surface of the vibrating piece on the side facing the package base and other metal pattern provided, the first metal pattern having provided, in the package base is provided at the other end opposite to the region of the resonator element, the electrical and the ground terminal The second metal pattern is provided which is connected, the one metal pattern provided along the other end of the resonator element, the other metal patterns of the both end portions of the other end of the resonator element It is provided in at least one .
Further, in the resonator element according to the second aspect, the first metal pattern is opposed to the one metal pattern provided on one main surface of the resonator element on the side facing the lid, and the package base. The other metal pattern provided on the other main surface of the vibrating piece on the side to be operated, and the one metal pattern and the other metal pattern are electrically connected to each other Is.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a vibration piece including a package having a package base and a lid, and a vibration piece accommodated in the package, and one end of the vibration piece is connected to the package base via an adhesive. A vibrator having the other end opposite to the one end facing the package base, the vibrating piece having a vibrating portion that excites main vibration and a thickness of the vibrating portion. An excitation electrode is provided on the vibration part of both main surfaces of the resonator element, and a metal pattern is provided on a region facing the excitation electrode on the package base, The pattern is electrically connected to a ground terminal of the package base.
Furthermore, the resonator element according to the fourth aspect is characterized in that the shape of the resonator element is any one of a convex type, a bevel type, and a mesa type.
Application Example 1 Resistance between the metal pattern formed on the conductive lid and / or package base constituting the package of the piezoelectric vibrator and the metal pattern formed on the piezoelectric vibrating piece or two metals A method for inspecting a piezoelectric vibrator, comprising: measuring a capacitor capacity between patterns and performing pass / fail judgment of the piezoelectric vibrator.
According to the inspection method of the piezoelectric vibrator having such a feature, it is possible to accurately inspect the mounting state of the piezoelectric vibrating piece in the height direction with respect to the package base.

[適用例2]適用例1に記載の圧電振動子の検査方法であって、前記抵抗値を計測した場合には、計測された抵抗値が予め定めた基準抵抗値より高い場合に良品、基準抵抗値以下である場合に不良品として判定し、前記コンデンサ容量を計測した場合には、計測されたコンデンサ容量が予め定めた基準容量値よりも小さい場合に良品、基準容量値以上である場合に不良品として判定することを特徴とする圧電振動子の検査方法。
このような特徴を有する圧電振動子の検査方法によれば、良品と不良品の判定を容易かつ高精度に行うことができる。
Application Example 2 In the piezoelectric vibrator inspection method according to Application Example 1, when the resistance value is measured, if the measured resistance value is higher than a predetermined reference resistance value, When it is determined as a defective product when it is less than the resistance value, and the capacitor capacity is measured, when the measured capacitor capacity is smaller than a predetermined reference capacitance value, it is a non-defective product and when it is greater than the reference capacitance value A method for inspecting a piezoelectric vibrator, characterized in that it is determined as a defective product.
According to the method for inspecting a piezoelectric vibrator having such a feature, a non-defective product and a defective product can be easily and accurately determined.

[適用例3]適用例1または適用例2に記載の圧電振動子の検査方法であって、前記2つの金属パターン間の抵抗値の計測またはコンデンサ容量の計測は、前記圧電振動子を構成するパッケージの外部に配設される入出力端子と接地端子とを利用して行うことを特徴とする圧電振動子の検査方法。   Application Example 3 In the piezoelectric vibrator inspection method according to Application Example 1 or Application Example 2, measurement of a resistance value or measurement of a capacitor capacity between the two metal patterns constitutes the piezoelectric vibrator. A method for inspecting a piezoelectric vibrator, which is performed using an input / output terminal and a ground terminal provided outside the package.

入出力端子(HOT端子)と接地端子(GND端子)との絶縁検査は、従来の製造工程でも実施されている検査である。よって、このような検査方法であれば、良否判定の検査を実施するにあたって、工程的な負担が無い。   The insulation inspection between the input / output terminal (HOT terminal) and the ground terminal (GND terminal) is an inspection that is also performed in the conventional manufacturing process. Therefore, with such an inspection method, there is no process burden in performing the pass / fail determination inspection.

[適用例4]適用例1または適用例2に記載の圧電振動子の検査方法であって、前記コンデンサ容量の計測を前記圧電振動子を構成するパッケージの外部に配設される2つの入出力端子を利用して行うことを特徴とする圧電振動子の検査方法。   [Application Example 4] The piezoelectric vibrator inspection method according to Application Example 1 or Application Example 2, wherein the capacitor capacitance is measured by two input / output units arranged outside a package constituting the piezoelectric vibrator. A method for inspecting a piezoelectric vibrator, which is performed using a terminal.

入出力端子(HOT端子)間への電圧の印加は、F調工程において従来より行われている。このため、このような方法により検査を行う場合には、F調工程の中で圧電振動子の良否判定を行うことが可能となる。   Application of a voltage between the input / output terminals (HOT terminals) has been conventionally performed in the F adjustment process. For this reason, when performing an inspection by such a method, it is possible to determine whether the piezoelectric vibrator is good or bad during the F adjustment process.

[適用例5]パッケージベースとリッドとからなるパッケージと、前記パッケージに収容された圧電振動片と、を備えた圧電振動子であって、前記圧電振動片の一端を導電性接着剤で前記パッケージベースに固定され、他端を自由端にした片持ち支持の圧電振動子において、前記パッケージを構成する前記リッドに導電性を持たせ、前記パッケージベースにおける接地端子との間に導通経路を有し、前記圧電振動片の前記自由端に励振電極と電気的に接続された金属パターンを形成し、前記パッケージベースには、前記圧電振動片の前記自由端と対向する位置検査用金属パターンを設け、前記検査用金属パターンは前記接地端子との間に導通経路を有することを特徴とする圧電振動子。
このような構成の圧電振動子によれば、上述した圧電振動子の検査方法を実施することができる。
Application Example 5 A piezoelectric vibrator including a package composed of a package base and a lid, and a piezoelectric vibrating piece accommodated in the package, wherein one end of the piezoelectric vibrating piece is made of a conductive adhesive. In a cantilevered piezoelectric vibrator fixed to the base and having the other end as a free end, the lid constituting the package is made conductive and has a conduction path between the package base and a ground terminal. Forming a metal pattern electrically connected to an excitation electrode at the free end of the piezoelectric vibrating piece, and providing a metal pattern for position inspection facing the free end of the piezoelectric vibrating piece on the package base, The piezoelectric vibrator according to claim 1, wherein the inspection metal pattern has a conduction path between the inspection metal pattern and the ground terminal.
According to the piezoelectric vibrator having such a configuration, the above-described inspection method of the piezoelectric vibrator can be carried out.

[適用例6]適用例5に記載の圧電振動子であって、前記金属パターンは、前記リッドと対向する前記圧電振動片の一方の主面に形成された一方の励振電極に接続された一方の金属パターンと、前記パッケージベースの底板と対向する前記圧電振動片の他方の主面に形成された他方の励振電極に接続された他方の金属パターンとより構成され、前記一方の金属パターンは前記圧電振動片の自由端縁部に沿って全域に形成し、前記他方の金属パターンは前記圧電振動片の自由端における幅方向端部の少なくとも一方に形成し、前記検査用金属パターンは、前記他方の金属パターンと対向する位置に形成したことを特徴とする圧電振動子。   Application Example 6 In the piezoelectric vibrator according to Application Example 5, the metal pattern is connected to one excitation electrode formed on one main surface of the piezoelectric vibrating piece facing the lid. And the other metal pattern connected to the other excitation electrode formed on the other main surface of the piezoelectric vibrating reed facing the bottom plate of the package base, and the one metal pattern is The other metal pattern is formed on at least one of the end portions in the width direction at the free end of the piezoelectric vibrating piece, and the inspection metal pattern is formed on the other end of the piezoelectric vibrating piece. A piezoelectric vibrator formed at a position facing the metal pattern.

金属パターンの構成をこのようなものとすることにより、圧電素板の表裏面(一方の主面と他方の主面)において金属パターン同士の重複部分の面積を小さくすることができる。このため、励振電極に電圧を印加した際に金属パターンの重複部分にて振動が励起されることを抑制することができる。   By adopting such a metal pattern configuration, it is possible to reduce the area of overlapping portions of the metal patterns on the front and back surfaces (one main surface and the other main surface) of the piezoelectric element plate. For this reason, when a voltage is applied to an excitation electrode, it can suppress that a vibration is excited in the overlapping part of a metal pattern.

[適用例7]適用例5に記載の圧電振動子であって、前記金属パターンは、前記リッドと対向する前記圧電振動片の一方の主面に形成された一方の励振電極または前記パッケージベースの底板と対向する前記圧電振動片の他方の主面に形成された他方の励振電極のいずれか一方に接続され、前記圧電振動片の自由端縁部における前記一方の主面と前記他方の主面の幅方向に沿って全域に形成したことを特徴とする圧電振動子。   Application Example 7 In the piezoelectric vibrator according to Application Example 5, the metal pattern is formed on one excitation electrode formed on one main surface of the piezoelectric vibrating piece facing the lid or on the package base. The one main surface and the other main surface at the free end edge of the piezoelectric vibrating piece connected to any one of the other excitation electrodes formed on the other main surface of the piezoelectric vibrating piece facing the bottom plate A piezoelectric vibrator characterized in that it is formed in the entire region along the width direction.

金属パターンの構成をこのようなものとすることにより、圧電素板の表裏面において金属パターンに印加される電圧は導電位となる。このため、重複部分が多い場合であっても、振動が励起されることが無い。   By adopting such a configuration of the metal pattern, the voltage applied to the metal pattern on the front and back surfaces of the piezoelectric element plate becomes a conductive potential. For this reason, even if there are many overlapping portions, vibrations are not excited.

[適用例8]パッケージベースと、リッドとからなるパッケージと、前記パッケージに実装された圧電振動片と、を備えた圧電振動子であって、前記パッケージベースは接地端子を有し、前記圧電振動片は入出力電極を備えた肉薄部と励振電極を備えた肉厚部とを有し、前記パッケージベースには、前記肉厚部と対向する位置検査用金属パターンを設け、前記検査用金属パターンは前記接地端子との間に導通経路を有することを特徴とする圧電振動子。
このような構成の圧電振動子であれば、上記のような特徴を有する圧電振動子の検査方法を実施することができる。
Application Example 8 A piezoelectric vibrator including a package base, a package including a lid, and a piezoelectric vibrating piece mounted on the package, wherein the package base includes a ground terminal, and the piezoelectric vibration The piece has a thin portion having an input / output electrode and a thick portion having an excitation electrode, and the package base is provided with a position inspection metal pattern facing the thick portion, and the inspection metal pattern Has a conduction path between the grounding terminal and the piezoelectric vibrator.
If it is a piezoelectric vibrator of such composition, the inspection method of a piezoelectric vibrator which has the above features can be carried out.

[適用例9]適用例8に記載の圧電振動子であって、前記圧電振動片をコンベックス型、ベベル型、メサ型のいずれかのものとしたことを特徴とする圧電振動子。
圧電振動片をコンベックス型とした場合、腹すり部分には必然的に励振電極が形成されているため、圧電振動片への設計変更を必要としない。ベベル型やメサ型とした場合には、底板等と接触する角部に金属パターンを形成すれば良い。
[Application Example 9] A piezoelectric vibrator according to Application Example 8, wherein the piezoelectric vibrating piece is of a convex type, a bevel type, or a mesa type.
When the piezoelectric vibrating piece is of a convex type, an excitation electrode is inevitably formed on the belly foot part, so that a design change to the piezoelectric vibrating piece is not required. In the case of a bevel type or a mesa type, a metal pattern may be formed at a corner that contacts the bottom plate or the like.

[適用例10]適用例8または適用例9に記載の圧電振動子であって、前記パッケージベースには前記接地端子の他に、前記リッドに対向する前記圧電振動片の主面に形成される一方の励振電極と電気的に接続された一方の入出力端子と、前記パッケージベースの底板に対向する前記圧電振動片の主面に形成される他方の励振電極と電気的に接続された他方の入出力端子とが備えられ、
前記検査用金属パターンを前記一方の入出力端子に電気的に接続したことを特徴とする圧電振動子。
このような構成とした場合、F調工程にて圧電振動子の検査を実施することが可能となる。
Application Example 10 In the piezoelectric vibrator according to Application Example 8 or Application Example 9, in addition to the ground terminal, the package base is formed on a main surface of the piezoelectric vibrating piece facing the lid. One input / output terminal electrically connected to one excitation electrode and the other input electrode electrically connected to the other excitation electrode formed on the main surface of the piezoelectric vibrating reed facing the bottom plate of the package base With input and output terminals,
A piezoelectric vibrator, wherein the inspection metal pattern is electrically connected to the one input / output terminal.
In such a configuration, the piezoelectric vibrator can be inspected in the F-tone process.

以下、本発明の圧電振動子の検査方法、及びこの検査方法を実施するための圧電振動子について、図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明の圧電振動子に係る第1の実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。なお、図1において、図1(A)はリッドを除く圧電振動子の平面構成を示す図であり、図1(B)は同図(A)におけるA−A断面を示す図であり、図1(C)は圧電振動子の裏面の構成を示す図である。また、図2は、パッケージベースの構成を示す分解図であり、図2(A)は底板の平面構成を示す図であり、図2(B)はシームリングの構成を示す平面図である。また、図3は、圧電振動片の構成を示す図であり、図3(A)は圧電振動片の平面構成を示す図であり、図3(B)は一方の主面に形成された電極パターンを示す図であり、図3(C)は他方の主面に形成された電極パターンを平面視方向から見た状態を示す図である。
Hereinafter, a piezoelectric vibrator inspection method of the present invention and a piezoelectric vibrator for carrying out this inspection method will be described in detail with reference to the drawings.
First, a first embodiment according to the piezoelectric vibrator of the present invention will be described with reference to FIGS. 1A is a diagram illustrating a planar configuration of the piezoelectric vibrator excluding the lid, and FIG. 1B is a diagram illustrating a cross section taken along the line AA in FIG. 1 (C) is a diagram showing the configuration of the back surface of the piezoelectric vibrator. 2 is an exploded view showing the structure of the package base, FIG. 2A is a view showing the planar structure of the bottom plate, and FIG. 2B is a plan view showing the structure of the seam ring. 3 is a diagram showing a configuration of the piezoelectric vibrating piece, FIG. 3A is a diagram showing a planar configuration of the piezoelectric vibrating piece, and FIG. 3B is an electrode formed on one main surface. FIG. 3C is a diagram showing a state in which the electrode pattern formed on the other main surface is viewed from a plan view direction.

本実施形態に係る圧電振動子10は、圧電振動片24と、この圧電振動片24を収容するパッケージ40とを基本として構成される。
圧電振動片24は、その形態を特に限定されるものでは無いが、実装形態として片持ち状態を選択されるものとすると良い。図1に示す例では、圧電効果を奏する素板(圧電素板)25として、ATカットと呼ばれるカット角で切り出された水晶素板を選択している。圧電素板25の2つの主面(以下、実装状態においてリッド38と対向する主面を一方の主面、パッケージベース12の底板14と対向する主面を他方の主面と称す)にはそれぞれ、対向して配置される一対の励振電極(以下、一方の主面に形成される励振電極を一方の励振電極26a、他方の主面に形成される励振電極を他方の励振電極26bと称す)と、2つの入出力電極30a,30b、及び各励振電極26a,26bと各入出力電極30a,30bを電気的に接続する引出し電極28a,28bを基準として構成される。
The piezoelectric vibrator 10 according to the present embodiment is basically configured of a piezoelectric vibrating piece 24 and a package 40 that accommodates the piezoelectric vibrating piece 24.
The form of the piezoelectric vibrating piece 24 is not particularly limited, but the cantilever state may be selected as the mounting form. In the example shown in FIG. 1, a quartz base plate cut out at a cut angle called AT cut is selected as a base plate (piezoelectric base plate) 25 having a piezoelectric effect. Each of the two main surfaces of the piezoelectric element plate 25 (hereinafter, the main surface facing the lid 38 in the mounted state is called one main surface, and the main surface facing the bottom plate 14 of the package base 12 is called the other main surface). A pair of excitation electrodes arranged opposite to each other (hereinafter, the excitation electrode formed on one main surface is referred to as one excitation electrode 26a, and the excitation electrode formed on the other main surface is referred to as the other excitation electrode 26b). The two input / output electrodes 30a and 30b and the extraction electrodes 26a and 26b and the extraction electrodes 28a and 28b that electrically connect the input / output electrodes 30a and 30b are used as a reference.

実施形態に係る圧電振動片24では、実装状態においてパッケージベース12の開口部側に位置する一方の励振電極26aが形成された一方の主面の自由端縁部に沿って幅方向全域に、一方の金属パターン32aが形成されている。自由端縁部に沿って形成された一方の金属パターン32aは、同主面に形成された一方の励振電極26aと電気的に接続されている。一方、パッケージベース12の底板14と対向する他方の励振電極26bが形成された他方の主面の自由端における幅方向端部のいずれか一方の端部(図1に示す実施形態では一方の主面側からの平面視し、自由端を上側として見た場合における右側端部)に、他方の金属パターン32bを形成している。このような構成とすることにより、圧電素板25を介して形成される2つの金属パターン32a,32bが重複する面積を小さくすることができる。このため、2つの主面間で対向した金属パターン32a,32bに電圧が印加された場合であっても、電圧印加に伴う金属パターン32a,32b間での励振を抑制することが可能となる。   In the piezoelectric vibrating piece 24 according to the embodiment, in the mounted state, the one side of the width direction along the free end edge of one main surface on which one excitation electrode 26a located on the opening side of the package base 12 is formed is The metal pattern 32a is formed. One metal pattern 32a formed along the free edge is electrically connected to one excitation electrode 26a formed on the main surface. On the other hand, one of the end portions in the width direction at the free end of the other main surface on which the other excitation electrode 26b facing the bottom plate 14 of the package base 12 is formed (in the embodiment shown in FIG. The other metal pattern 32b is formed on the right side when the free end is viewed as the upper side in plan view from the surface side. By setting it as such a structure, the area which the two metal patterns 32a and 32b formed via the piezoelectric element board 25 overlap can be made small. For this reason, even when a voltage is applied to the metal patterns 32a and 32b facing each other between the two main surfaces, excitation between the metal patterns 32a and 32b due to the voltage application can be suppressed.

パッケージ40は、パッケージベース12とリッド38とより構成される。図1、図2に示すパッケージベースは、底板14とシームリング16によって構成されるリングキャビティ型のものである。底板14としてはセラミックグリーンシートを焼成したものを採用することができ、シームリング16としては低融点金属であり、かつ熱膨張率が底板14の構成部材に近似する部材、例えばコバール等の合金を採用することができる。   The package 40 includes a package base 12 and a lid 38. The package base shown in FIGS. 1 and 2 is a ring cavity type constituted by a bottom plate 14 and a seam ring 16. A fired ceramic green sheet can be used as the bottom plate 14, and the seam ring 16 is a low melting point metal and has a coefficient of thermal expansion similar to that of the constituent members of the bottom plate 14, for example, an alloy such as Kovar. Can be adopted.

パッケージベース12を構成する際、キャビティの内側に位置することとなる底板14の一方の主面には、上述した圧電振動片24を実装するための第1、第2のマウント電極18a,18bと、検査用金属パターン20が形成されている。検査用金属パターン20は、圧電振動片24を実装した際に、他方の金属パターン32bと対向する位置に形成される。このような構成とすることで、検査用金属パターン20の表面は、その厚み分だけ底板14の一方の主面よりも高い位置に存在することとなる。このため、圧電振動片24の実装時に幅方向の水平位置が保たれていれば、圧電振動片24の自由端が底板14に接触する前に検査用金属パターン20に接触することとなり、他方の金属パターン32bの形成範囲を小さくした場合であっても、検査を行うことが可能となる。   When the package base 12 is configured, the first and second mount electrodes 18a and 18b for mounting the piezoelectric vibrating reed 24 described above are formed on one main surface of the bottom plate 14 which is located inside the cavity. The inspection metal pattern 20 is formed. The inspection metal pattern 20 is formed at a position facing the other metal pattern 32b when the piezoelectric vibrating piece 24 is mounted. By setting it as such a structure, the surface of the metal pattern 20 for a test | inspection exists in the position higher than one main surface of the baseplate 14 by the thickness. Therefore, if the horizontal position in the width direction is maintained when the piezoelectric vibrating piece 24 is mounted, the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 comes into contact with the inspection metal pattern 20 before coming into contact with the bottom plate 14, and the other side. Even when the formation range of the metal pattern 32b is reduced, the inspection can be performed.

また、パッケージ40の裏面に位置することとなる底板14の他方の主面には、4つの外部端子が形成されている。4つの外部端子のうちの2つは、一方の主面における第1のマウント電極と第2のマウント電極とに電気的に接続された第1の入出力端子(以下、第1のHOT端子22aと称す)、第2の入出力端子(以下、第2のHOT端子22cと称す)として設定されており、残る2つの外部端子は、接地端子(GND端子22b,22d)として設定される。GND端子22b,22dは、底板14の一方の主面に形成した検査用金属パターン20と、電気的に接続されている。なお、検査用金属パターン20は、シームリング16と、このシームリング16下部であって底板14に形成されたスルーホール34を導通経路としてGND端子22b,22dと電気的に接続されることとなる。   In addition, four external terminals are formed on the other main surface of the bottom plate 14 which is located on the back surface of the package 40. Two of the four external terminals are a first input / output terminal (hereinafter referred to as a first HOT terminal 22a) electrically connected to the first mount electrode and the second mount electrode on one main surface. Are set as second input / output terminals (hereinafter referred to as second HOT terminals 22c), and the remaining two external terminals are set as ground terminals (GND terminals 22b and 22d). The GND terminals 22 b and 22 d are electrically connected to the inspection metal pattern 20 formed on one main surface of the bottom plate 14. The inspection metal pattern 20 is electrically connected to the GND terminals 22b and 22d using the seam ring 16 and a through hole 34 formed in the bottom plate 14 below the seam ring 16 as a conduction path. .

このような構成とすることで、パッケージベース12に実装した圧電振動片24の自由端がパッケージベース12の底板14に接触している場合、他方の励振電極26bに電気的に接続された第2のHOT端子22cと検査用金属パターン20に電気的に接続されたGND端子22b(22d)との間で短絡が生じ、圧電振動片24の自由端がパッケージベース12の底板14に接触していることを検出することが可能となる。   With such a configuration, when the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 mounted on the package base 12 is in contact with the bottom plate 14 of the package base 12, the second electrically connected to the other excitation electrode 26b. A short circuit occurs between the HOT terminal 22c of the first electrode and the GND terminal 22b (22d) electrically connected to the inspection metal pattern 20, and the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 is in contact with the bottom plate 14 of the package base 12. This can be detected.

また、パッケージ40を構成するリッド38は、金属リッドとすると良く、その構成部材としては、シームリング16と同様に、コバールとすれば良い。リッド38は、シームリング16を介して底板14に形成されたGND端子22b,22dの少なくとも一方に、電気的に接続されている。なお、リッド38は、シームリング16と、このシームリング16下部であって底板14に形成されたスルーホール34を導通経路としてGND端子22b,22dと電気的に接続されることとなる。   Further, the lid 38 constituting the package 40 may be a metal lid, and its constituent member may be a kovar like the seam ring 16. The lid 38 is electrically connected to at least one of the GND terminals 22 b and 22 d formed on the bottom plate 14 through the seam ring 16. The lid 38 is electrically connected to the GND terminals 22b and 22d by using the seam ring 16 and a through hole 34 formed in the bottom plate 14 below the seam ring 16 as a conduction path.

このような構成とすることで、パッケージベース12に実装した圧電振動片24の自由端がリッド38に接触している場合、一方の励振電極26aに接続された第1のHOT端子22aとリッド38に接続されたGND端子22b(22d)との間で短絡が生じ、圧電振動片24の自由端がパッケージ40のリッド38に接触していることを検出することが可能となる。   With this configuration, when the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 mounted on the package base 12 is in contact with the lid 38, the first HOT terminal 22a and the lid 38 connected to one excitation electrode 26a. It is possible to detect that a short circuit has occurred with the GND terminal 22b (22d) connected to, and that the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 is in contact with the lid 38 of the package 40.

このような特徴を有する圧電振動子10の検査方法としては、HOT端子(第1のHOT端子22a,第2のHOT端子22c)とGND端子22b,22dとの間の絶縁試験によって行われる。具体的には、他方の励振電極26bに接続された第2のHOT端子22cと検査用金属パターン20に接続されたGND端子22b(22d)のそれぞれにプローブを当てて導通状態の検査を行う。この検査により計測された第2のHOT端子22cとGND端子22b(22d)との間の抵抗値(計測値)が、予め定めた基準抵抗値(例えば500MΩ)より高い場合(計測値>基準抵抗値)には絶縁状態、すなわち圧電振動片24の自由端がパッケージベース12の底板14に接触していないとして、良品と判定される。一方、計測された抵抗値(計測値)が基準抵抗値以下である場合(計測値≦基準抵抗値)は、第2のHOT端子22cとGND端子22b(22d)との間の絶縁が成されていない、すなわち圧電振動片24の自由端がパッケージベース12の底板14に接触している、または接触している可能性があるとして、不良品と判定される。   As a method for inspecting the piezoelectric vibrator 10 having such a feature, an insulation test is performed between the HOT terminals (first HOT terminal 22a and second HOT terminal 22c) and the GND terminals 22b and 22d. Specifically, the probe is applied to each of the second HOT terminal 22c connected to the other excitation electrode 26b and the GND terminal 22b (22d) connected to the inspection metal pattern 20 to inspect the conduction state. When the resistance value (measurement value) between the second HOT terminal 22c and the GND terminal 22b (22d) measured by this inspection is higher than a predetermined reference resistance value (for example, 500 MΩ) (measurement value> reference resistance) Value) is determined to be non-defective, assuming that the insulation state, that is, the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 is not in contact with the bottom plate 14 of the package base 12. On the other hand, when the measured resistance value (measured value) is less than or equal to the reference resistance value (measured value ≦ reference resistance value), insulation is established between the second HOT terminal 22c and the GND terminal 22b (22d). In other words, the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 is in contact with the bottom plate 14 of the package base 12 or may be in contact with the package base 12.

次に、一方の励振電極26aに接続された第1のHOT端子22aとリッド38に接続されたGND端子22b,22dのそれぞれにプローブを当てて導通状態の検査を行う。この検査も、上述した検査と同様に、第1のHOT端子22aとGND端子22b(22d)との間の抵抗値を計測し、計測された抵抗値(計測値)が基準抵抗値より高い場合(計測値>基準抵抗値)には、圧電振動片24の自由端がリッド38に接触していないとして良品と判定される。一方、計測された抵抗値(計測値)が基準抵抗値以下である場合(計測値≦基準抵抗値)には、圧電振動片24の自由端がリッド38に接触している、または接触している可能性があるとして、不良品と判定される。   Next, a probe is applied to each of the first HOT terminal 22a connected to one excitation electrode 26a and the GND terminals 22b and 22d connected to the lid 38 to inspect the conduction state. Similarly to the above-described inspection, this inspection also measures the resistance value between the first HOT terminal 22a and the GND terminal 22b (22d), and the measured resistance value (measured value) is higher than the reference resistance value. In (measured value> reference resistance value), it is determined that the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 is not in contact with the lid 38 and is a non-defective product. On the other hand, when the measured resistance value (measured value) is equal to or smaller than the reference resistance value (measured value ≦ reference resistance value), the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 is in contact with or in contact with the lid 38. It is determined that the product is defective.

図4に、上記のような圧電振動子10の製造工程の概略を示す。まず、パッケージベース12のマウント電極(第1のマウント電極18a、第2のマウント電極18b)に導電性接着剤36を塗布する。次に、導電性接着剤36を介して圧電振動片24を実装し、導電性接着剤36を硬化させる(実装工程)。導電性接着剤36を硬化させた後、圧電振動子の周波数調整(微調)を行う(F調工程)。周波数調整終了後、パッケージベース12の開口部をリッド38で封止する(封止工程)。パッケージ40を封止した後、圧電振動子10に対して上述した検査を実施する(検査工程)。なお、検査の結果良品と判定された圧電振動子10は製品として搬出され、不良品と判定された圧電振動子10に関しては、廃棄されることとなる。   FIG. 4 shows an outline of the manufacturing process of the piezoelectric vibrator 10 as described above. First, the conductive adhesive 36 is applied to the mount electrodes (the first mount electrode 18a and the second mount electrode 18b) of the package base 12. Next, the piezoelectric vibrating piece 24 is mounted via the conductive adhesive 36, and the conductive adhesive 36 is cured (mounting process). After the conductive adhesive 36 is cured, frequency adjustment (fine adjustment) of the piezoelectric vibrator is performed (F adjustment process). After the frequency adjustment is completed, the opening of the package base 12 is sealed with the lid 38 (sealing process). After the package 40 is sealed, the above-described inspection is performed on the piezoelectric vibrator 10 (inspection process). Note that the piezoelectric vibrator 10 determined as a non-defective product as a result of the inspection is carried out as a product, and the piezoelectric vibrator 10 determined as a defective product is discarded.

上記のような検査方法によれば、パッケージベースに対する圧電振動片24の高さ方向の実装状態を精度良く検査することが可能となる。このため、圧電振動片24の実装状態の安全率を高く設定する必要が無くなり、無駄に廃棄処分されるものを少なくすることができる。よって、スループットの向上を図ることができる。   According to the inspection method as described above, it is possible to accurately inspect the mounting state of the piezoelectric vibrating piece 24 with respect to the package base in the height direction. For this reason, it is not necessary to set the safety factor of the mounting state of the piezoelectric vibrating piece 24 high, and it is possible to reduce the number of wasteful disposal. Thus, throughput can be improved.

なお、上記実施形態では、リッド38を金属により構成する旨記載した。しかしながら、リッド38の構成部材としては、ソーダガラス等であっても良い。このような部材をリッド38の構成部材として選択する場合、キャビティ側に面するリッド38の主面に、検査用金属パターンを形成するようにすれば良い。検査用金属パターンをリッド38の主面に形成した場合、検査用金属パターンの表面は、その厚み分だけリッド38の主面よりも低くなる。このため、圧電振動片24に形成する一方の金属パターン32aの配設面積を減らした場合であっても、上記のような検査が可能となる。よって、一方の金属パターン32aと他方の金属パターン32bの形成位置を幅方向を基準として線対称な関係とすれば、両者の重複部分を無くすことも可能となり、印加電圧による励振の虞が無くなる。   In the embodiment described above, the lid 38 is made of metal. However, the constituent member of the lid 38 may be soda glass or the like. When such a member is selected as a constituent member of the lid 38, an inspection metal pattern may be formed on the main surface of the lid 38 facing the cavity. When the metal pattern for inspection is formed on the main surface of the lid 38, the surface of the metal pattern for inspection is lower than the main surface of the lid 38 by the thickness. For this reason, even when the arrangement area of the one metal pattern 32a formed on the piezoelectric vibrating piece 24 is reduced, the inspection as described above can be performed. Therefore, if the formation positions of the one metal pattern 32a and the other metal pattern 32b have a line-symmetric relationship with respect to the width direction, it is possible to eliminate the overlapping portion between them, and there is no possibility of excitation due to the applied voltage.

次に、上記のような検査を実施可能な本発明の圧電振動子に係る第2の実施形態について、図5を参照して説明する。
第2の実施形態に係る圧電振動子の殆どの構成は、上述した第1の実施形態に係る圧電振動子と同様である。よって、本実施形態に係る圧電振動子と第1の実施形態に係る圧電振動子の相違点である圧電振動片の構造を図5に示し、その構造を同一とするパッケージに関しては、図1を援用することとする。なお、その機能を同一とする箇所には、図面に同一符号を付して、詳細な説明は省略することとする。なお、図5において、図5(A)は第2の実施形態に係る圧電振動子の圧電振動片を示す平面図であり、図5(B)は圧電素板の一方の主面に形成されるパターンを示し、図5(C)は圧電素板の他方の主面に形成されるパターンを平面視した場合の構成を示す図であり、図5(D)は圧電振動片の先端部分における金属パターンの形態を示す断面図である。
Next, a second embodiment according to the piezoelectric vibrator of the present invention capable of performing the above inspection will be described with reference to FIG.
Most of the configuration of the piezoelectric vibrator according to the second embodiment is the same as that of the piezoelectric vibrator according to the first embodiment described above. Therefore, FIG. 5 shows the structure of a piezoelectric vibrating piece, which is a difference between the piezoelectric vibrator according to the present embodiment and the piezoelectric vibrator according to the first embodiment, and FIG. 1 shows a package having the same structure. We will use it. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to drawing and the detailed description is abbreviate | omitted to the location which makes the function the same. 5A is a plan view showing the piezoelectric vibrating piece of the piezoelectric vibrator according to the second embodiment, and FIG. 5B is formed on one main surface of the piezoelectric element plate. FIG. 5C is a diagram showing a configuration in a plan view of the pattern formed on the other main surface of the piezoelectric element plate, and FIG. 5D is a diagram at the tip portion of the piezoelectric vibrating piece. It is sectional drawing which shows the form of a metal pattern.

本実施形態に係る圧電振動子10の圧電振動片24は、自由端に形成する金属パターンを、一方の励振電極26aまたは他方の励振電極26bのいずれか一方のみに接続する構成としている。具体的には、図5(D)に示すように、一方の主面に形成した一方の金属パターン32aを圧電素板25の自由端を包むように引き回し、自由端における他方の主面にまで延設している。そして、本実施形態に係る圧電振動片24では、他方の主面に延設した一方の金属パターン32aも、自由端の幅方向全域に沿って形成している。   The piezoelectric vibrating reed 24 of the piezoelectric vibrator 10 according to the present embodiment is configured such that the metal pattern formed at the free end is connected to only one of the one excitation electrode 26a or the other excitation electrode 26b. Specifically, as shown in FIG. 5D, one metal pattern 32a formed on one main surface is routed so as to wrap the free end of the piezoelectric element plate 25 and extends to the other main surface at the free end. Has been established. In the piezoelectric vibrating piece 24 according to the present embodiment, one metal pattern 32a extending on the other main surface is also formed along the entire width direction of the free end.

このような構成とした場合、圧電振動片24の自由端に形成される一方の金属パターン32aは、圧電素板25の表裏面において同電位となる。このため、一方の励振電極26aと他方の励振電極26bに電圧が印加された場合であっても、圧電振動片24の自由端において振動が励起されることは無い。また、このような構成とすることにより、圧電振動片24に反りが生じたり、また、圧電振動片24の実装形態が傾いていたりした場合であっても、圧電振動片24の自由端の接触を検出することが可能となり、検査精度を向上させることができる。   With such a configuration, one metal pattern 32 a formed on the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 has the same potential on the front and back surfaces of the piezoelectric element plate 25. For this reason, even when a voltage is applied to one excitation electrode 26 a and the other excitation electrode 26 b, vibration is not excited at the free end of the piezoelectric vibrating piece 24. Further, with such a configuration, even when the piezoelectric vibrating piece 24 is warped or the mounting form of the piezoelectric vibrating piece 24 is inclined, the contact of the free end of the piezoelectric vibrating piece 24 is achieved. Can be detected, and the inspection accuracy can be improved.

次に、本発明の圧電振動子に関連する実施形態について、図6を参照して説明する。本実施形態に係る圧電振動子も、その殆どの構成は上述した第1、第2の実施形態に係る圧電振動子と同様である。よって、その機能を同一とする箇所には図面に同一符号を付して、詳細な説明は省略することとする。なお、図6において、図6(A)は圧電振動片の断面構成を示す図であり、図6(B)は圧電振動片の平面構成を示す図であり、図6(C)は底板における一方の主面の構成を示す図である。 Next, an embodiment related to the piezoelectric vibrator of the present invention will be described with reference to FIG. The piezoelectric vibrator according to this embodiment is almost the same in configuration as the piezoelectric vibrator according to the first and second embodiments described above. Therefore, parts having the same function are denoted by the same reference numerals in the drawings, and detailed description thereof is omitted. 6A is a diagram illustrating a cross-sectional configuration of the piezoelectric vibrating piece, FIG. 6B is a diagram illustrating a planar configuration of the piezoelectric vibrating piece, and FIG. 6C is a diagram illustrating a bottom plate. It is a figure which shows the structure of one main surface.

本実施形態に係る圧電振動子10と、第1、第2の実施形態に係る圧電振動子との相違点は、圧電振動片24の形態と、パッケージベース12に形成する検査用金属パターン20の配設位置にある。   The difference between the piezoelectric vibrator 10 according to the present embodiment and the piezoelectric vibrators according to the first and second embodiments is that the form of the piezoelectric vibrating piece 24 and the inspection metal pattern 20 formed on the package base 12 are different. It is in the arrangement position.

具体的には、本実施形態に係る圧電振動子10では、パッケージ40の内部に実装する圧電振動片24を、コンベックス型のものとしている。コンベックス型の圧電振動片24は、図6(A)に示すように、長手方向においては、中央部分が肉厚部とされ、両端の薄肉部に向けて稜線を下ろすように、その厚みに連続的な変化を有し、エネルギーを閉じ込めるのに有利な構造とされている。   Specifically, in the piezoelectric vibrator 10 according to this embodiment, the piezoelectric vibrating piece 24 mounted inside the package 40 is a convex type. As shown in FIG. 6 (A), the convex-type piezoelectric vibrating piece 24 has a thick central portion in the longitudinal direction and is continuous with the thickness so that the ridge line is lowered toward the thin portions at both ends. The structure is advantageous for confining energy.

実施形態に係る圧電振動片10は、一般的なコンベックス型の圧電振動片24と同様に、一方の主面と他方の主面とに形成される一対の励振電極(一方の励振電極26aと他方の励振電極26b)と、2つの入出力電極30a,30b、及び2つの入出力電極30a,30bそれぞれを一方の励振電極26aまたは他方の励振電極26bのいずれかに接続する引出し電極28a,28bを有する。   The piezoelectric vibrating piece 10 according to the embodiment is a pair of excitation electrodes (one excitation electrode 26a and the other) formed on one main surface and the other main surface, similarly to a general convex-type piezoelectric vibrating piece 24. Excitation electrode 26b), two input / output electrodes 30a, 30b, and two input / output electrodes 30a, 30b are connected to either one excitation electrode 26a or the other excitation electrode 26b, respectively. Have.

このような構成の圧電振動片24では、その形態上の特徴から、実装状態がズレた場合にパッケージベース12に最初に接触することとなるのは、圧電振動片24の長手方向中心部に位置する肉厚部となる。このような接触は、いわゆる腹すりと呼ばれ、当該部分に形成された励振電極(他方の励振電極26b)に損傷を与える可能性がある。   In the piezoelectric vibrating piece 24 having such a configuration, the package base 12 is first contacted with the package base 12 when the mounting state is deviated due to the characteristics of the form. It becomes the thick part to do. Such contact is referred to as so-called stomach slipping, and may damage the excitation electrode (the other excitation electrode 26b) formed in the portion.

このような腹すりが生ずる可能性、あるいは実際に腹すり状態となってしまう事は、パッケージベース12に対する圧電振動片24の実装高さや角度、すなわち高さ方向の実装状態によって決まるため、上述したような本発明に係る圧電振動子の検査方法を実施することで、その圧電振動子10が良品であるか不良品であるかを判定することができる。   The possibility of the occurrence of such a hungry or the actual hungry state depends on the mounting height and angle of the piezoelectric vibrating reed 24 with respect to the package base 12, that is, the mounting state in the height direction. By performing the piezoelectric vibrator inspection method according to the present invention, it is possible to determine whether the piezoelectric vibrator 10 is a good product or a defective product.

上述したような検査を行うために、本実施形態に係る圧電振動子10では、パッケージベース12に検査用金属パターン20を形成している。検査用金属パターン20は、実装状態の狂った圧電振動片24が最初に接触する可能性がある場所に配設することが望ましい。このため、本実施形態に係る圧電振動子10では、パッケージベース12の底板14の一方の主面であって、圧電振動片24を実装した際に、他方の励振電極26bが形成された肉厚部と対向する位置に、検査用金属パターン20を配設することとしている。   In order to perform the inspection as described above, in the piezoelectric vibrator 10 according to the present embodiment, the inspection metal pattern 20 is formed on the package base 12. It is desirable that the inspection metal pattern 20 be disposed at a place where the piezoelectric vibrating piece 24 out of the mounting state may contact first. For this reason, in the piezoelectric vibrator 10 according to the present embodiment, the thickness of one main surface of the bottom plate 14 of the package base 12 on which the other excitation electrode 26b is formed when the piezoelectric vibrating piece 24 is mounted. The inspection metal pattern 20 is arranged at a position facing the part.

このような条件を満たす圧電振動子10であれば、上述したような検査は実施することができる。しかし、コンベックス型の圧電振動片24の肉厚部(腹)は、導電性接着剤36による支持部よりも底板14寄りに存在するため、平板型の圧電振動片の自由端に比べ、小さな振動であっても底板14に接触する可能性がある。   If the piezoelectric vibrator 10 satisfies such conditions, the above-described inspection can be performed. However, since the thick portion (antinode) of the convex type piezoelectric vibrating piece 24 exists closer to the bottom plate 14 than the support portion formed by the conductive adhesive 36, the vibration is smaller than the free end of the flat plate type piezoelectric vibrating piece. Even so, there is a possibility of contact with the bottom plate 14.

このため、本実施形態に係る圧電振動子10では、圧電振動片24の接触の有無に加え、圧電振動片24の肉厚部とパッケージベース12の底板14との間の距離が所定の値以上であるという点を圧電振動子10の良否判定の基準として検査を行うことが望ましい。よって、本実施形態に係る圧電振動子10では、圧電振動片24における他方の励振電極26bと底板14の一方の主面に形成した検査用金属パターン20との重複部分より計測可能なコンデンサ容量Cに基づいて圧電振動子10の良否判定を行うこととする。 For this reason, in the piezoelectric vibrator 10 according to the present embodiment, in addition to the presence or absence of the contact of the piezoelectric vibrating piece 24, the distance between the thick portion of the piezoelectric vibrating piece 24 and the bottom plate 14 of the package base 12 is a predetermined value or more. It is desirable to perform an inspection using the point of the above as a criterion for determining the quality of the piezoelectric vibrator 10. Therefore, in the piezoelectric vibrator 10 according to the present embodiment, the capacitor capacitance C that can be measured from the overlapping portion between the other excitation electrode 26 b of the piezoelectric vibrating piece 24 and the inspection metal pattern 20 formed on one main surface of the bottom plate 14. Based on 0 , the quality of the piezoelectric vibrator 10 is determined.

コンデンサ容量Cは、数式1に示すように、誘電率ε、電極の面積S、及び電極間距離dに基づいて算出することができる(図11参照)。

Figure 0005234506
ここで、誘電率εは、電極を構成する物質によって定まり、電極の面積Sは、検査用金属パターン20と他方の励振電極26bとの重複部分の面積で定まるため、他方の励振電極26bよりも面積の小さい検査用金属パターン20の面積を定めることにより求めることができる。このため、Cを計測により取得することで、電極間距離d、すなわち圧電振動片24の肉厚部(腹)とパッケージベース12の底板14との距離を算出することができる。なお、コンベックス型の圧電振動片24では、他方の励振電極26bと検査用金属パターン20とが完全な平行では無いため、電極間距離dや電極の面積Sを一義的に定めることは困難であるが、良品の範囲を満たすdと、Sの平均値から良品の条件を満たすコンデンサ容量、すなわち基準容量値Aを導き出すことができる。 The capacitor capacity C 0 can be calculated based on the dielectric constant ε, the electrode area S, and the inter-electrode distance d as shown in Equation 1 (see FIG. 11).
Figure 0005234506
Here, since the dielectric constant ε is determined by the material constituting the electrode, and the area S of the electrode is determined by the area of the overlapping portion between the inspection metal pattern 20 and the other excitation electrode 26b, the dielectric constant ε is larger than that of the other excitation electrode 26b. It can be obtained by determining the area of the inspection metal pattern 20 having a small area. Therefore, by obtaining the measured C 0, it is possible to calculate the distance between electrodes d, i.e. the distance of the thick portion of the piezoelectric vibrating reed 24 and (abdomen) and the bottom plate 14 of the package base 12. In the convex-type piezoelectric vibrating piece 24, the other excitation electrode 26b and the inspection metal pattern 20 are not completely parallel, so it is difficult to uniquely determine the inter-electrode distance d and the electrode area S. However, it is possible to derive the capacitor capacity satisfying the non-defective product, that is, the reference capacity value A, from the average value of d and S satisfying the non-defective range.

コンデンサ容量は、数式1からも解るように、誘電率εと電極の面積Sが等しければ、電極間距離dが小さいほど大きくなる。したがって、計測されたコンデンサ容量Cが、基準容量値Aとの関係において、CがAよりも小さい場合(C<A)には良品、CがA以上であった場合(C≧A)には不良品と判定することができる。 As can be seen from Equation 1, if the dielectric constant ε and the electrode area S are equal, the capacitor capacity increases as the inter-electrode distance d decreases. Therefore, when the measured capacitor capacitance C 0 is in relation to the reference capacitance value A, C 0 is smaller than A (C 0 <A), and C 0 is greater than or equal to A (C 0 ≧ A) can be determined as a defective product.

上記のような検査を実施する場合、GND端子22b,22dと電気的に接続される検査用金属パターン20は、その面積を予め定める必要がある。このため、検査用金属パターン20からGND端子22b,22dまでの電極の引き回し(引き回しパターン21)は、図示しないスルーホールなどを介して底板14の下層に落とし込んで行うようにすると良い。検査用金属パターン20の引き回しを底板14の一方の主面上で行った場合、引き回しパターン21と他方の励振電極26bとが重なる部分も、電極の面積Sに加味されてしまうこととなるため、Cの計測誤差が大きくなってしまうからである。 When performing the inspection as described above, the area of the inspection metal pattern 20 electrically connected to the GND terminals 22b and 22d needs to be determined in advance. For this reason, it is preferable to route the electrodes (the routing pattern 21) from the inspection metal pattern 20 to the GND terminals 22b and 22d by dropping into the lower layer of the bottom plate 14 through a through hole (not shown). When the inspection metal pattern 20 is routed on one main surface of the bottom plate 14, a portion where the routing pattern 21 and the other excitation electrode 26b overlap is also taken into account by the electrode area S. This is because the measurement error of C 0 becomes large.

ここで、上述した第1、第2の実施形態に係る圧電振動子に対する検査は、実装した圧電振動片24の自由端がパッケージ40のリッド38または底板14に接触しているか否かを検査するため、実装工程、F調工程、封止工程を経た後でなければ、検査工程を行うことができなかった。これに対して本実施形態に係る圧電振動子10では、検査対象を圧電振動片24の腹すりとしているため、圧電振動片24を実装した後、すなわち実装工程の後であればいつでも検査工程を行うことが可能となる。   Here, the inspection of the piezoelectric vibrators according to the first and second embodiments described above is performed by inspecting whether or not the free end of the mounted piezoelectric vibrating piece 24 is in contact with the lid 38 or the bottom plate 14 of the package 40. Therefore, the inspection process could not be performed unless after the mounting process, the F adjustment process, and the sealing process. On the other hand, in the piezoelectric vibrator 10 according to the present embodiment, the inspection target is the belly of the piezoelectric vibrating piece 24. Therefore, the inspection process can be performed any time after the piezoelectric vibrating piece 24 is mounted, that is, after the mounting process. Can be done.

具体的には、図7に示すように、封止工程を終了した後に検査工程を行うようにしても良いし、図8に示すように、実装工程の後に検査工程を入れ、その後にF調工程を行うようにしても良い。図8に示すように、実装工程の後に検査工程を入れた場合、F調工程の前に腹すりを生じている不良品を排除することができるため、不良品のF調を行うといった無駄を省くことができる。   Specifically, as shown in FIG. 7, the inspection process may be performed after the sealing process is completed, or as shown in FIG. 8, the inspection process is performed after the mounting process, and then the F adjustment is performed. You may make it perform a process. As shown in FIG. 8, when an inspection process is performed after the mounting process, it is possible to eliminate a defective product causing a stomach rash before the F adjustment process. It can be omitted.

また、検査工程は、図9に示すように、F調工程の後、封止工程の前に行うようにしても良い。このような場合にも、不良品にリッドを接合して封止を行うといった無駄を省くことができる。   In addition, as shown in FIG. 9, the inspection process may be performed after the F adjustment process and before the sealing process. Even in such a case, it is possible to eliminate waste such as sealing by bonding a lid to a defective product.

なお、パッケージ40を封止して圧電振動子10を構成した後には、上述した腹すりの検査の有無に係わらず、検査工程を要する。このため、当該検査工程にて同時にコンデンサ容量を計測する検査を行うという図7に示すフローは、工程的なロスが少ないということができる。   In addition, after the package 40 is sealed and the piezoelectric vibrator 10 is configured, an inspection process is required regardless of whether or not the above-described inspection for belly is performed. For this reason, it can be said that the flow shown in FIG. 7 which performs the test | inspection which measures a capacitor capacity simultaneously in the said test | inspection process has few process losses.

上記実施形態では、検査用金属パターン20は、GND端子22b,22dに電気的に接続する旨記載した。しかしながら、第3の実施形態に係る圧電振動子10では、検査対象を圧電振動片24の腹すりの有無とするため、検査に使用するHOT端子は、第2のHOT端子22cのみとなる。よって、第3の実施形態に係る圧電振動子10では、検査用金属パターン20を第1のHOT端子22aに接続するようにしても良い。このような構成とした場合には、第1のHOT端子22aと第2のHOT端子22cとの間で、検査用金属パターン20と他方の励振電極26bとの間のコンデンサ容量Cを計測することが可能となる。なお、このような構成とした場合には、検査工程をF調工程の中で実施することが可能となる。 In the above embodiment, the inspection metal pattern 20 is described as being electrically connected to the GND terminals 22b and 22d. However, in the piezoelectric vibrator 10 according to the third embodiment, since the inspection target is the presence or absence of the bellows of the piezoelectric vibrating piece 24, the second HOT terminal 22c is the only HOT terminal used for the inspection. Therefore, in the piezoelectric vibrator 10 according to the third embodiment, the inspection metal pattern 20 may be connected to the first HOT terminal 22a. In such a configuration, the capacitor capacitance C 0 between the inspection metal pattern 20 and the other excitation electrode 26b is measured between the first HOT terminal 22a and the second HOT terminal 22c. It becomes possible. In addition, when it is set as such a structure, it becomes possible to implement an inspection process in F adjustment process.

上記実施形態では、腹すりの対象とする圧電振動片として、コンベックス型の圧電振動片のみを挙げている。しかしながら、腹すりの対象となる圧電振動片としては、ベベル型の圧電振動片や、メサ型の圧電振動片等、肉厚部と肉薄部を有する種々の圧電振動片を含めることができる。ここで、メサ型やベベル型等、肉厚部と肉薄部との間に段差や角部を有する圧電振動片では、当該角部がパッケージベースの底板に接触することとなる。よって、このような圧電振動片を実装する場合には、他方の主面であって、自由端側に位置する肉厚部の角部に金属パターンを形成し、これを他方の励振電極に接続すれば良い。
なお、本発明に係る圧電振動子の検査方法は、音叉型の圧電振動片やSAW素子片を片持ちで実装する圧電振動子等にも応用することができる。
In the above-described embodiment, only the convex-type piezoelectric vibrating piece is listed as the piezoelectric vibrating piece to be stomach-trimmed. However, various piezoelectric vibrating pieces having a thick portion and a thin portion, such as a bevel-type piezoelectric vibrating piece and a mesa-type piezoelectric vibrating piece, can be included as a piezoelectric vibrating piece to be a stomach run. Here, in a piezoelectric vibrating piece having a step or a corner between a thick portion and a thin portion, such as a mesa type or a bevel type, the corner portion comes into contact with the bottom plate of the package base. Therefore, when mounting such a piezoelectric vibrating piece, a metal pattern is formed at the corner of the thick part located on the free end side on the other main surface, and this is connected to the other excitation electrode. Just do it.
The method for inspecting a piezoelectric vibrator according to the present invention can also be applied to a piezoelectric vibrator in which a tuning fork type piezoelectric vibrating piece or a SAW element piece is mounted in a cantilever manner.

第1の実施形態に係る圧電振動子の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the piezoelectric vibrator which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る圧電振動子におけるパッケージベースの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the package base in the piezoelectric vibrator which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る圧電振動子における圧電振動片の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the piezoelectric vibrating piece in the piezoelectric vibrator which concerns on 1st Embodiment. 圧電振動子の製造工程の概略を示すフローである。It is a flow which shows the outline of the manufacturing process of a piezoelectric vibrator. 第2の実施形態に係る圧電振動子における圧電振動片の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the piezoelectric vibrating piece in the piezoelectric vibrator which concerns on 2nd Embodiment. 関連する実施形態に係る圧電振動子の構成を示す図である。It is a diagram showing a configuration of a piezoelectric resonator according to related embodiments. 封止工程の後に検査工程を実施する場合の圧電振動子の製造工程の概略を示すフローである。It is a flow which shows the outline of the manufacturing process of a piezoelectric vibrator in the case of implementing an inspection process after a sealing process. 実装工程の後、F調工程の前に検査工程を実施する場合の圧電振動子の製造工程の概略を示すフローである。It is a flow which shows the outline of the manufacturing process of a piezoelectric vibrator in the case of implementing an inspection process after a mounting process and before an F tone process. F調工程の後、封止工程の前に検査工程を実施する場合の圧電振動子の製造工程の概略を示すフローである。It is a flow which shows the outline of the manufacturing process of a piezoelectric vibrator in the case of implementing an inspection process after a F adjustment process and before a sealing process. 関連する実施形態に係る圧電振動子におけるパッケージベースの他の構成を示す図である。It is a diagram illustrating another configuration of the package base in the piezoelectric resonator according to related embodiments. コンデンサ容量の計算をするための模式図である。It is a schematic diagram for calculating a capacitor capacity.

符号の説明Explanation of symbols

10………圧電振動子、12………パッケージベース、14………底板、16………シームリング、18a,18b………マウント電極、20………検査用金属パターン、22a………第1のHOT端子、22b………GND端子、22c………第2のHOT端子、22d………GND端子、24………圧電振動片、25………圧電素板、26a………一方の励振電極、26b………他方の励振電極、28a,28bb………引出し電極、30a,30b………入出力電極、32a………一方の金属パターン、32b………他方の金属パターン、34………スルーホール、36………導電性接着剤、38………リッド、40………パッケージ。   10 ......... Piezoelectric vibrator, 12 ......... Package base, 14 ......... Bottom plate, 16 ......... Seam ring, 18a, 18b ......... Mount electrode, 20 ......... Metal pattern for inspection, 22a ......... First HOT terminal, 22b ......... GND terminal, 22c ......... Second HOT terminal, 22d ......... GND terminal, 24 ......... piezoelectric vibrating piece, 25 ......... piezoelectric element plate, 26a ......... One excitation electrode, 26b .... the other excitation electrode, 28a, 28bb .... the extraction electrode, 30a, 30b .... the input / output electrode, 32a .... one metal pattern, 32b .... the other metal pattern. , 34... Through hole, 36... Conductive adhesive, 38... Lid, 40.

Claims (1)

パッケージベースと、リッドと、を有するパッケージと、
前記パッケージに収容された振動片と、
を備え、
前記振動片の一端を接着剤を介して前記パッケージベースに固定支持し、
前記一端と対向する側の他端を前記パッケージベースに対して浮かせた振動子であって、
前記リッドは、導電性を有し、前記パッケージベースの接地端子に電気的に接続され、
前記振動片の前記他端には前記リッドと対向する側の前記振動片の一方の主面に設けられた一方の金属パターンと、前記パッケージベースと対向する側の前記振動片の他方の主面に設けられた他方の金属パターンと、を有する第1の金属パターンが設けられ、
前記パッケージベースには、
前記振動片の前記他端と対向する領域に設けられ、前記接地端子と電気的に接続されている第2の金属パターンが設けられ、
前記一方の金属パターンは前記振動片の前記他端に沿って設けられ、
前記他方の金属パターンは前記振動片の前記他端の両端部のうち少なくとも一方に設けられている
ことを特徴とする振動子。
A package having a package base and a lid;
A vibrating piece housed in the package;
With
One end of the vibrating piece is fixedly supported on the package base via an adhesive,
A vibrator in which the other end opposite to the one end is floated with respect to the package base,
The lid has electrical conductivity and is electrically connected to a ground terminal of the package base;
One metal pattern provided on one main surface of the vibrating piece on the side facing the lid on the other end of the vibrating piece, and the other main surface of the vibrating piece on the side facing the package base A first metal pattern having the other metal pattern provided on, and
The package base includes
A second metal pattern provided in a region facing the other end of the resonator element and electrically connected to the ground terminal ;
The one metal pattern is provided along the other end of the vibrating piece,
The vibrator, wherein the other metal pattern is provided on at least one of both end portions of the other end of the vibrating piece .
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