JP2005318477A - Piezoelectric vibrating piece, electrode forming method thereof, and piezoelectric device - Google Patents
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Abstract
【課題】 圧電基板をコンベックス形状に加工することなく、高い振動エネルギ閉じ込め効果を発揮し得る厚みすべり振動の圧電素子片を提供する。
【解決手段】 水晶振動片1は、平坦なATカット水晶基板2の表裏各主面に設けた励振用電極3,3が、その中央部から端部に向けて薄くなるコンベックス状の断面を有するように、3つの電極膜6〜8を積層した構造を有する。各電極膜は、導電性金属微粒子を分散させた液滴20をインクジェットヘッド19から水晶基板主面に吐出させて、所望のパターンに形成する。
【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric element piece having a thickness-shear vibration capable of exhibiting a high vibration energy confinement effect without processing a piezoelectric substrate into a convex shape.
A quartz crystal resonator element has a convex cross section in which excitation electrodes provided on main surfaces of a flat AT-cut quartz crystal substrate are thinned from a central portion toward an end portion. Thus, it has a structure in which three electrode films 6 to 8 are laminated. Each electrode film is formed in a desired pattern by discharging droplets 20 in which conductive metal fine particles are dispersed from the inkjet head 19 onto the main surface of the crystal substrate.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、厚みすべり振動モードを主振動とする水晶などの圧電振動片、及び該圧電振動片を搭載した圧電振動子などの圧電デバイスに関し、更にかかる圧電振動片の電極を形成する方法に関する。 The present invention relates to a piezoelectric vibration piece such as a quartz crystal having a thickness-shear vibration mode as a main vibration, and a piezoelectric device such as a piezoelectric vibrator on which the piezoelectric vibration piece is mounted, and further relates to a method of forming electrodes of the piezoelectric vibration piece.
一般に圧電振動子などの圧電デバイスにおいて、小型・薄型化の要求に対応しかつ回路基板への実装に適した表面実装型のものは、パッケージ内に圧電振動片をその基端部で片持ちに支持する構造が多く採用されている。特に厚みすべり振動モードの圧電振動子は、矩形薄板の圧電振動片を、その厚さが中央部から端部に向けて徐々に薄くなるコンベックス形状にすると、該端部における振動変位の減衰量が大きくなるので、該振動片の中央部に振動エネルギを閉じ込める効果が高くなる。そのため、圧電振動子は、CI値、Q値等の周波数特性を向上させることができ、比較的高い周波数であっても圧電振動片のサイズを通常のものより小さく、従って圧電デバイスを小型化できる利点がある(例えば、特許文献1を参照)。 In general, piezoelectric devices such as piezoelectric vibrators that can be mounted on a circuit board that meet the demands for miniaturization and thickness reduction are cantilevered at the base end. Many supporting structures are used. In particular, in a thickness-shear vibration mode piezoelectric vibrator, when a rectangular thin piezoelectric vibrating piece is formed into a convex shape in which the thickness gradually decreases from the center to the end, the amount of attenuation of vibration displacement at the end is reduced. Since it becomes large, the effect of confining vibration energy in the central part of the resonator element is enhanced. Therefore, the piezoelectric vibrator can improve the frequency characteristics such as the CI value and the Q value, and the size of the piezoelectric vibrating piece is smaller than a normal one even at a relatively high frequency, and thus the piezoelectric device can be miniaturized. There is an advantage (see, for example, Patent Document 1).
従来、このようなコンベックス形状の圧電素子片は、例えばバレル研磨装置を用いた機械的な研磨加工により形成され、又はエッチング液を用いたウエットエッチングによる化学的加工方法が知られている(例えば、特許文献2を参照)。また、圧電素子片の主面を段階的にウエットエッチングしてコンベックス形状に近似した階段形状に加工したり、更にこの階段形状をサンドブラストや研磨機などの機械加工でコンベックス形状に整える加工方法が提案されている(例えば、特許文献3を参照)。 Conventionally, such a convex-shaped piezoelectric element piece is formed by, for example, mechanical polishing using a barrel polishing apparatus, or a chemical processing method by wet etching using an etching solution is known (for example, (See Patent Document 2). In addition, we proposed a processing method in which the main surface of the piezoelectric element piece is wet-etched stepwise to process it into a staircase shape that approximates a convex shape, and this staircase shape is further processed into a convex shape by sandblasting or a polishing machine. (For example, see Patent Document 3).
圧電振動子の電極は、通常真空蒸着法やスパッタリングにより圧電素子片の表面に電極材料を被着させて形成され(例えば、特許文献4を参照)、又はフォトリソグラフィ技術を利用した電極材料膜のパターニングにより形成することもできる。また、最近は、粒子サイズがナノレベルの微細な金や銀などの導電性金属微粒子からなる金属ナノ粒子を有機溶媒などの分散媒に分散させた液体をインクとして、インクジェット法により基板の表面に直接塗布し、電極や配線パターンを形成する方法が開発されている(例えば、特許文献5,6を参照)。
The electrode of the piezoelectric vibrator is usually formed by depositing an electrode material on the surface of the piezoelectric element piece by vacuum vapor deposition or sputtering (see, for example, Patent Document 4), or an electrode material film using photolithography technology. It can also be formed by patterning. Recently, a liquid in which metal nanoparticles composed of fine conductive metal particles such as gold and silver having a particle size of nano level are dispersed in a dispersion medium such as an organic solvent is used as an ink on the surface of a substrate by an inkjet method. A method of directly applying and forming electrodes and wiring patterns has been developed (see, for example,
しかしながら、上述した真空蒸着やスパッタリングによる方法は、真空ポンプや真空チャンバなどを用いるために高価で大型の機械・設備が必要であり、工数が多くかつ作業が複雑で生産性を低下させ、製造コストを高くしている。フォトリソグラフィ技術を利用したパターニングによる方法も、レジスト膜の露光・現像や電極材料膜のエッチング、洗浄など多くの工数を要し、その結果生産性が低下し、製造コストも高くなる。 However, the above-described methods using vacuum deposition and sputtering require expensive and large-sized machinery and equipment for using a vacuum pump, a vacuum chamber, etc., which requires many man-hours, complicated operations, lowers productivity, and reduces manufacturing costs. Is high. The patterning method using the photolithography technique also requires many steps such as exposure / development of the resist film, etching / cleaning of the electrode material film, and as a result, the productivity is lowered and the manufacturing cost is increased.
更に、これらの方法は、いずれも露光マスクや蒸着マスク、及びそれらを製作するために電極・回路パターンの原版が必要であり、そのために多くの時間及びコストを要するだけでなく、僅かな設計変更にも容易に対応することができない。しかも、真空蒸着やスパッタリングに使用するメタルマスクは、複雑な又は微細な電極パターンの設計が困難であり、また浮き電極を形成できないという技術上の問題がある。 Furthermore, both of these methods require exposure masks and vapor deposition masks, and electrode / circuit pattern masters to produce them, which not only requires much time and cost, but also a slight design change. It cannot be easily dealt with. Moreover, a metal mask used for vacuum deposition or sputtering has technical problems that it is difficult to design a complicated or fine electrode pattern and a floating electrode cannot be formed.
また、一様に平坦な表面であれば、これらの方法を用いて電極膜を所望のパターンに正確に形成することは容易であるが、コンベックス形状に加工した圧電振動片の凸状湾曲面のように高低差がある場合、電極膜を所望のパターンに正確にかつ均一な膜厚に形成することは困難である。特に圧電振動片が小型化するほど、形状精度及び寸法精度の維持・向上は難しくなる。 In addition, if the surface is uniformly flat, it is easy to accurately form the electrode film in a desired pattern using these methods, but the convex curved surface of the piezoelectric vibrating piece processed into a convex shape is easy. When there is such a height difference, it is difficult to form the electrode film in a desired pattern accurately and uniformly. In particular, the smaller and smaller the piezoelectric vibrating piece, the more difficult it is to maintain and improve shape accuracy and dimensional accuracy.
そこで本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、電極膜の正確なパターン形成が困難なコンベックス形状に圧電振動片を加工することなく、高い振動エネルギ閉じ込め効果を発揮し得る厚みすべり振動の圧電振動片を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and its purpose is to confine high vibration energy without processing the piezoelectric vibrating piece into a convex shape in which it is difficult to form an accurate pattern of the electrode film. An object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrating piece of thickness-shear vibration that can exert an effect.
更に本発明の目的は、かかる圧電素子片を備えることにより、特にCI値、Q値などにおいて周波数特性の向上を図ることができ、しかも従来より小型化が可能な圧電デバイスを提供することにある。 Furthermore, an object of the present invention is to provide a piezoelectric device that can improve frequency characteristics particularly in terms of CI value, Q value, and the like, and can be made smaller than before by providing such a piezoelectric element piece. .
また、本発明の別の目的は、かかる厚みすべり振動の圧電振動片の電極を所望のパターンに形成することができ、しかも高価で大型の真空装置・設備やマスク手段を使用せず、工数を少なくしかつ作業をより簡単にすることができる方法を提供することにある。 Another object of the present invention is that the electrode of the piezoelectric vibrating piece of the thickness-shear vibration can be formed in a desired pattern, and the man-hour is reduced without using an expensive and large vacuum apparatus / equipment or mask means. It is an object of the present invention to provide a method that can reduce and simplify the work.
本発明によれば、上記目的を達成するために、平坦な表裏主面を有する圧電基板と、圧電基板の表裏各主面に形成される励振用電極とを有し、該励振用電極がその中央部から端部に向けて薄くなるコンベックス状の断面を有する圧電振動片が提供される。 According to the present invention, in order to achieve the above object, a piezoelectric substrate having flat front and back main surfaces and excitation electrodes formed on the front and back main surfaces of the piezoelectric substrate are provided. There is provided a piezoelectric vibrating piece having a convex cross section that becomes thinner from a central portion toward an end portion.
このように励振用電極をコンベックス形状断面にすることによって、圧電基板をコンベックス形状断面にした場合と同様に、圧電振動片の端部における振動変位の減衰量を大きくして、その中央部に振動エネルギを閉じ込める効果を高くできることが、後述するように本願発明者により確認された。また、圧電基板が平板のため、その加工が容易で安価であり、高い寸法・形状精度をもって低コストで製造することができる。 In this way, by making the excitation electrode into a convex shape cross section, the amount of vibration displacement attenuation at the end of the piezoelectric vibrating piece is increased and vibration is caused at the center as in the case where the piezoelectric substrate has a convex shape cross section. It has been confirmed by the present inventor that the effect of confining energy can be enhanced as will be described later. Further, since the piezoelectric substrate is a flat plate, its processing is easy and inexpensive, and it can be manufactured with high dimensional and shape accuracy at low cost.
或る実施例では、励振用電極を複数の電極膜からなる積層構造とし、それら複数の電極膜をその上側の電極膜の外形寸法が下側の電極膜よりも小さくなるように積層することによって、中央部から端部に向けて薄くなるコンベックス状の断面を有する励振用電極が得られる。 In one embodiment, the excitation electrode has a laminated structure composed of a plurality of electrode films, and the plurality of electrode films are laminated so that the outer dimension of the upper electrode film is smaller than that of the lower electrode film. Thus, an excitation electrode having a convex cross section that becomes thinner from the central portion toward the end portion can be obtained.
更に本発明によれば、この圧電振動片をパッケージに搭載することによって、Q値等の周波数特性を向上させることができ、かつかかる圧電振動片は比較的高い周波数であっても、そのサイズを通常のものより小さくできることから、小型化可能な圧電デバイスを実現することができる。 Furthermore, according to the present invention, by mounting this piezoelectric vibrating piece on a package, the frequency characteristics such as the Q value can be improved, and the size of the piezoelectric vibrating piece can be reduced even at a relatively high frequency. Since it can be made smaller than a normal one, a piezoelectric device that can be miniaturized can be realized.
本発明の別の側面によれば、導電性金属微粒子を分散させた液滴を平坦な圧電基板の表裏各主面に吐出させて、所定の電極パターンを有する第1の電極膜を形成し、該第1の電極膜の上に前記液滴を吐出させて1つ又は複数の第2の電極膜を、上側の電極膜の外形寸法が下側の電極膜よりも小さくなるように積層することにより、中央部から端部に向けて薄くなるコンベックス状の断面を有する励振用電極を圧電基板の表裏各主面に形成する圧電振動片の電極形成方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, a first electrode film having a predetermined electrode pattern is formed by discharging droplets in which conductive metal fine particles are dispersed to the front and back main surfaces of a flat piezoelectric substrate, The droplets are ejected onto the first electrode film, and one or more second electrode films are laminated so that the outer dimension of the upper electrode film is smaller than that of the lower electrode film. Thus, there is provided a method for forming an electrode of a piezoelectric vibrating piece in which excitation electrodes having a convex cross section that becomes thinner from the central portion toward the end portion are formed on the front and back main surfaces of the piezoelectric substrate.
このようにインクジェット法を利用して、平坦な基板表面に成膜するので、各電極膜をそれぞれ所望の位置に所望のパターンで正確かつ高精度に形成できることに加え、各電極膜の膜厚を均一にかつ従来よりも厚くでき、所望のコンベックス状の断面を有する励振用電極を有する圧電振動片を製造することができる。しかも、大気中で成膜できるので、上述した従来方法のような高価で大型の真空装置・設備及びマスクを必要とせず、各電極膜をそれぞれより簡単にかつ少ない工数で形成することができ、生産性の向上及び製造コストの低減を実現することができる。 Since the ink-jet method is used to form a film on a flat substrate surface, each electrode film can be formed in a desired pattern with a desired pattern accurately and with high accuracy. A piezoelectric vibrating piece having an excitation electrode that can be made uniform and thicker than the prior art and has a desired convex cross section can be manufactured. Moreover, since the film can be formed in the atmosphere, each electrode film can be formed more easily and with less man-hours without the need for an expensive and large vacuum apparatus / equipment and mask as in the conventional method described above. Improvement of productivity and reduction of manufacturing cost can be realized.
導電性金属微粒子としては、金、銀など従来公知の様々な金属ナノ粒子を使用できる。特に銀微粒子は、圧電基板が水晶である場合に良好な密着性を発揮するので、従来方法のような基板表面の撥水処理や下地膜が不要になる。 As the conductive metal fine particles, various conventionally known metal nanoparticles such as gold and silver can be used. In particular, the silver fine particles exhibit good adhesion when the piezoelectric substrate is quartz, so that the water repellent treatment and the base film on the substrate surface as in the conventional method are not required.
或る実施例では、各電極膜が、ビットマップ形式のパターンデータに従って液滴を吐出させることにより形成され、それにより微細サイズの電極であっても、精密に形成することができる。 In one embodiment, each electrode film is formed by ejecting droplets according to bit map format pattern data, so that even a fine-sized electrode can be precisely formed.
別の実施例では、第1の電極膜を形成するために液滴を圧電基板の表裏各主面に吐出させる工程において、それにより、第1の電極膜と同時に、励振用電極からの引出電極及びそれらを接続する配線を圧電基板の表裏主面に形成することができる。当然ながら、引出電極及び配線の膜厚は調整することができ、第2の電極膜を形成する過程で、それらに追加の電極膜を積層することによって厚くすることができる。 In another embodiment, in the step of discharging droplets to the front and back main surfaces of the piezoelectric substrate to form the first electrode film, the extraction electrode from the excitation electrode is simultaneously formed at the same time as the first electrode film. And the wiring which connects them can be formed in the front and back main surface of a piezoelectric substrate. Of course, the film thickness of the extraction electrode and the wiring can be adjusted, and in the process of forming the second electrode film, it can be made thick by laminating an additional electrode film thereon.
以下に、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施例について詳細に説明する。
図1(A)(B)は、厚みすべり振動モードを主振動とする本発明の水晶振動片の実施例を示している。本実施例の水晶振動片1は、矩形をなすATカットの水晶基板2の表裏各主面のほぼ中央にそれぞれ励振用電極3,3を有する。水晶振動片1の一方の長手方向端部には1対の引出電極4,4が設けられ、それぞれ配線5,5を介して対応する励振用電極3,3と接続されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1A and 1B show an embodiment of a quartz crystal resonator element according to the present invention in which the thickness shear vibration mode is a main vibration. The quartz crystal resonator element 1 of the present embodiment has
各励振用電極3,3は、それぞれ3つの電極膜6〜8を積層した3層構造を有する。最下層の第1電極膜6は、所望の励振用電極の外形パターンを有し、水晶基板2の表裏各主面のほぼ中央に配置されている。その上に設けられる中間層の第2電極膜7は、その外形寸法が第1電極膜6よりも小さく、そのほぼ中央に配置されている。更にその上に設けられる最上層の第3電極膜8は、その外形寸法が第2電極膜7よりも小さく、そのほぼ中央に配置されている。これら電極膜の積層構造によって、励振用電極3,3は、中央部から端部に向けて薄くなるコンベックス状の断面を有する。
Each of the
図2は、図1の水晶振動片1を搭載した圧電デバイスの一例として、水晶振動子9を示している。水晶振動片1は、従来の水晶振動子と同様に、例えばセラミック材料からなる矩形箱型パッケージ10の空所11内に、その引出電極4,4をそれぞれ対応する前記空所底面の接続電極12に導電性接着剤13で接着して、片持ちに固定支持されている。パッケージ10は、その上部に金属製の蓋14を接合して気密に封止されている。
FIG. 2 shows a
励振用電極3,3は、以下に図3及び図4を用いて説明するように、インクジェット法を用いた成膜方法により形成される。図3及び図4は、本発明による電極形成方法の好適な実施例をその工程順に示している。本実施例では、水晶基板2の一方の主面15に第1乃至第3電極膜6〜8を形成する場合を説明する。
The
事前に、水晶基板2の主面15に形成しようとする前記各電極膜に対応する第1乃至第3成膜領域16〜18について、それぞれ画像データを作成し、それらをバイナリ変換して、ビットマップ方式のドットパターンデータを作成する。第1成膜領域16には、図3−1(A)に示すように、第1電極膜6と同時に形成する引出電極4及び配線5の成膜領域が含まれる。
In advance, image data is created for each of the first to third
他方、粒子サイズがナノレベルの微細な金や銀など従来公知の導電性金属微粒子を適当な分散媒に分散させた金属粒子分散液を調製する。導電性金属微粒子として、特に銀は水晶との密着性が良く、本実施例のような水晶基板に用いる場合、基板表面の撥液性を予め改質処理する必要が無いので、有利である。分散媒としては、例えばテトラデカンのように揮発性の低い有機溶媒が好ましい。また、導電性金属微粒子の表面を予め適当な分散剤で被覆しておくと、金属粒子分散液中での凝集を防止し、常に安定して分散させることができる。 On the other hand, a metal particle dispersion is prepared by dispersing conventionally known conductive metal fine particles such as fine gold and silver having a nano-size particle size in an appropriate dispersion medium. As the conductive metal fine particles, silver is particularly good in adhesion to quartz, and when used for a quartz substrate as in this embodiment, it is advantageous because the liquid repellency of the substrate surface does not need to be modified in advance. As the dispersion medium, an organic solvent having low volatility such as tetradecane is preferable. In addition, if the surface of the conductive metal fine particles is previously coated with an appropriate dispersant, aggregation in the metal particle dispersion can be prevented, and stable dispersion can always be achieved.
先ず、第1成膜領域16に第1電極膜6を形成する。図4(A)のように水晶基板2の上方にインクジェットヘッド19を配置し、前記ドットパターンデータに基づいて前記金属粒子分散液の微小液滴20を吐出し、第1成膜領域16に滴下する。本実施例では、3段階の吐出工程を経て液滴を重ね塗りすることによって、第1電極膜6を一様な膜厚に形成する。インクジェットヘッド19は、通常のインクジェットプリンタに使用されているピエゾ式又はサーマル式のいずれでも良い。
First, the
第1吐出工程において、各液滴L1は、図3−1(B)及び図4(B)に示すように、水晶基板主面15に着弾後に互いに接したり重ならないように、水晶基板2の幅方向及び長手方向に沿ってそれぞれ着弾後の直径よりも大きい一定のピッチで吐出する。液滴L1を第1成膜領域16全体に吐出した後、例えばホットプレートや電気炉、ランプアニールなどにより乾燥処理を施して、分散媒を除去する。この段階で前記分散媒は完全に除去しなくても良く、従って乾燥処理は、大気中で約100℃で数分間加熱すれば十分である。また、乾燥処理は省略することもできる。
In the first ejection step, as shown in FIGS. 3-1 (B) and 4 (B), the droplets L1 are formed on the
次に、第2吐出工程において、各液滴L2は、第1吐出工程と同じピッチでかつ同じ吐出量で、水晶基板主面15に着弾後に互いに接したり重ならないように吐出する。図3−1(C)及び図4(C)に示すように、各液滴L2は、水晶基板2の幅方向には第1吐出工程の各液滴L1と同じ位置に、かつ長手方向には各液滴L1の中間位置にその間隙を埋めるように滴下する。液滴L2を第1成膜領域16全体に吐出した後、同様に乾燥処理を施して分散媒を除去する。
Next, in the second ejection step, the respective droplets L2 are ejected at the same pitch and the same ejection amount as in the first ejection step so that they do not contact or overlap each other after landing on the quartz substrate
次に、第3吐出工程において、各液滴L3は、図3−1(D)及び図4(D)に示すように、水晶基板2の幅方向には各液滴L1、L2の中間位置にその間隙を埋めるように、かつ長手方向には互いに重なり合うように、一定のピッチでかつ第1、第2吐出工程と同じ吐出量で滴下する。液滴L3を第1成膜領域16全体に吐出した後、同様に乾燥処理を施して分散媒を除去する。
Next, in the third ejection step, each droplet L3 is positioned between the droplets L1 and L2 in the width direction of the
このようにして第1成膜領域16全体に前記金属粒子分散液を塗布した後、熱処理及び/又は光処理を行い、図3−1(E)及び図4(E)に示すように第1電極膜6を焼成する。熱処理及び光処理は、前記乾燥処理と同様に、大気中で例えばホットプレートや電気炉、ランプアニールなどを用いて行い、それにより前記分散媒を完全に除去する。導電性金属微粒子の表面が分散剤で被覆されている場合には、例えば約300℃の温度で焼成することにより、この分散剤も同時に完全に除去することができる。
Thus, after apply | coating the said metal-particle dispersion liquid to the 1st film-forming area |
次に、第1電極膜6上の第2成膜領域17に第2電極膜7を形成する。上述した第1電極膜6の場合と同様に、3段階の吐出工程によって図3−1(F)及び図4(F)に示すように液滴L1〜L3を重ね塗りし、かつ熱処理及び/又は光処理を行って焼成する。これにより、図3−1(G)及び図4(G)に示すように第1電極膜6の上に第2電極膜7が一様な膜厚で積層される。
Next, the
更に、第2電極膜7上の第3成膜領域18に第3電極膜8を形成する。第1、第2電極膜6、7の場合と同様に、3段階の吐出工程によって図3−1(H)及び図4(H)に示すように液滴L1〜L3を重ね塗りし、かつ熱処理及び/又は光処理を行って焼成する。これにより、第2電極膜7の上に第2電極膜8が一様な膜厚に積層され、図1に示す励振用電極3が水晶基板2の主面15に形成される。
Further, the
本発明によれば、水晶基板2の反対側の主面についても、同様にインクジェット法で励振用電極3を形成する。これにより、図1に示す本発明の水晶振動片1が得られる。
According to the present invention, the
以上本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において、上記実施例に様々な変形・変更を加えて実施することができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, as will be apparent to those skilled in the art, the present invention can be implemented with various modifications and changes within the technical scope thereof. .
上記実施例の電極形成方法を用いて、以下の条件で本発明の水晶振動片を製造し、その振動エネルギ閉じ込め効果を試験した。比較例として、同じ水晶基板に従来の平坦な励振用電極を形成した水晶振動片を製造した。
ATカット水晶基板の寸法: 1.0×2.0mm
電極パターン : 0.5×1.0mm
金属粒子分散液 : ULVAC銀インク 60重量%
分散媒:テトラデカン
液滴吐出量 : 7.5pl
着弾後の液滴サイズ : 直径100μm
最小ビットマップ : 10μm
焼成条件 : 300℃×30分 大気中
Using the electrode forming method of the above example, the quartz crystal resonator element of the present invention was manufactured under the following conditions, and its vibration energy confinement effect was tested. As a comparative example, a quartz crystal vibrating piece in which a conventional flat excitation electrode was formed on the same quartz crystal substrate was manufactured.
AT cut quartz substrate dimensions: 1.0 x 2.0 mm
Electrode pattern: 0.5 x 1.0 mm
Metal particle dispersion: 60% by weight of ULVAC silver ink
Dispersion medium: Tetradecane droplet discharge amount: 7.5 pl
Droplet size after landing: Diameter 100μm
Minimum bitmap: 10 μm
Firing conditions: 300 ° C x 30 minutes in air
各水晶振動片に所定の電圧を印加して励振させ、それにより生じた各水晶振動片表面の変位量を、その引出電極を形成した基端部からの距離に関連して測定した。その測定結果を図5に示す。同図において実線で示す本発明の水晶振動片は、破線で示す比較例の水晶振動片に比して、特に励振用電極を形成した中央領域において変位量が大幅に大きくなっており、振動エネルギの閉じ込め効果が向上していることが分かる。 Each quartz crystal vibrating piece was excited by applying a predetermined voltage, and the amount of displacement of the surface of each quartz vibrating piece caused by the excitation was measured in relation to the distance from the base end where the extraction electrode was formed. The measurement results are shown in FIG. In the figure, the quartz crystal resonator element of the present invention indicated by the solid line has a significantly larger displacement than the quartz crystal resonator element of the comparative example indicated by the broken line, particularly in the central region where the excitation electrode is formed. It can be seen that the confinement effect is improved.
1…水晶振動片、2…水晶基板、3…励振用電極、4…引出電極、5…配線、6…第1電極膜、7…第2電極膜、8…第3電極膜、9…水晶振動子、10…パッケージ、11…空所、12…接続電極、13…導電性接着剤、14…蓋、15…主面、16…第1成膜領域、17…第2成膜領域、18…第3成膜領域、19…インクジェットヘッド、20…微小液滴。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Crystal vibrating piece, 2 ... Crystal board, 3 ... Excitation electrode, 4 ... Extraction electrode, 5 ... Wiring, 6 ... 1st electrode film, 7 ... 2nd electrode film, 8 ... 3rd electrode film, 9 ... Crystal Vibrator, 10 ... Package, 11 ... Empty, 12 ... Connection electrode, 13 ... Conductive adhesive, 14 ... Lid, 15 ... Main surface, 16 ... First film formation region, 17 ... Second film formation region, 18 ... 3rd film-forming area | region, 19 ... Inkjet head, 20 ... Micro droplet.
Claims (8)
前記第1の電極膜の上に前記液滴を吐出させて1つ又は複数の第2の電極膜を、上側の前記電極膜の外形寸法が下側の前記電極膜よりも小さくなるように積層することにより、
中央部から端部に向けて薄くなるコンベックス状の断面を有する励振用電極を前記圧電基板の表裏各主面に形成することを特徴とする圧電振動片の電極形成方法。 Droplets in which conductive metal fine particles are dispersed are ejected onto the front and back main surfaces of a flat piezoelectric substrate to form a first electrode film having a predetermined electrode pattern;
The droplets are ejected onto the first electrode film to stack one or more second electrode films so that the outer dimension of the upper electrode film is smaller than that of the lower electrode film. By doing
A method for forming an electrode of a piezoelectric vibrating piece, comprising forming excitation electrodes having a convex cross section that becomes thinner from a central portion toward an end portion on each of the front and back main surfaces of the piezoelectric substrate.
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