JP2006086726A - Piezoelectric vibrating piece, piezoelectric device, and method of manufacturing piezoelectric device - Google Patents
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Abstract
【課題】振動バランスを改善し、CI値を低く抑えることができるようにした圧電振動片と圧電デバイスならびに圧電デバイスの製造方法を提供すること。
【解決手段】圧電材料で形成した基部51と、この基部と一体に形成され、かつ前記基部から平行に延びる複数の振動腕34,35と、前記各振動腕に形成された長さ方向に延びる長溝56,57および長溝に形成された駆動用電極とを備え、前記各長溝を挟んだ両側壁の端部には、前記圧電材料と強度が近似した材料でなる蓋部材41が接合されている。
【選択図】 図3The present invention provides a piezoelectric vibrating piece, a piezoelectric device, and a method for manufacturing a piezoelectric device that can improve vibration balance and suppress a CI value to be low.
A base 51 made of a piezoelectric material, a plurality of vibrating arms 34 and 35 formed integrally with the base and extending in parallel from the base, and extending in a length direction formed on each of the vibrating arms. And a driving member formed in the long groove, and a lid member 41 made of a material whose strength is similar to that of the piezoelectric material is joined to end portions of both side walls sandwiching the long grooves. .
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、パッケージまたはケースに収容するための圧電振動片と、この圧電振動片をパッケージやケースに収容した圧電デバイスならびにその製造方法に関する。 The present invention relates to a piezoelectric vibrating piece to be housed in a package or case, a piezoelectric device in which the piezoelectric vibrating piece is housed in a package or case, and a method for manufacturing the same.
HDD(ハード・ディスク・ドライブ)、モバイルコンピュータ、あるいはICカード等の小型の情報機器や、携帯電話、自動車電話、またはページングシステム等の移動体通信機器やジャイロセンサなどの計測機器において、パッケージなどの内部に圧電振動片を収容した圧電振動子や圧電発振器等の圧電デバイスが広く使用されている。
図7は、このような圧電デバイスに使用される圧電振動片の公知の構成例(特許文献1参照)を簡略化して示す概略平面図である。
Packages such as small information devices such as HDDs (hard disk drives), mobile computers, IC cards, mobile communication devices such as mobile phones, car phones, and paging systems, and measuring devices such as gyro sensors Piezoelectric devices such as piezoelectric vibrators and piezoelectric oscillators that house a piezoelectric vibrating piece inside are widely used.
FIG. 7 is a schematic plan view schematically showing a known configuration example (see Patent Document 1) of a piezoelectric vibrating piece used in such a piezoelectric device.
図において、圧電振動片1は、例えば水晶の単結晶から形成されており、幅広の基部2と、この基部から同じ方向に平行に延びる2本の振動腕3,4とを備えている。図8は図7のA−A線切断端面図であり、振動腕3,4には、それぞれ、表裏面に長さ方向に延びる長溝5,6が形成されている。この長溝5,6には、図示しない駆動電極としての励振電極が形成されている。
これにより、外部から励振電極に駆動電圧が印加されることで、振動腕3,4内に効率よく電界が発生し、各振動腕3,4は、図7に示すように、その先端部を互いに接近・離間されるように屈曲振動するようになっている。そして、このような振動に基づく振動周波数を取り出すことにより、制御用のクロック信号等の基準信号に利用されるようになっている。
In the figure, the piezoelectric vibrating reed 1 is made of, for example, a single crystal of quartz, and includes a
As a result, when a driving voltage is applied to the excitation electrode from the outside, an electric field is efficiently generated in the vibrating
この圧電振動片1の各振動腕3,4と、これら振動腕3,4の溝5,6は、ウエハ状にした圧電材料でなる基板をエッチングすることにより形成されている。すなわち、一般的には、まず、ウエハ基板をエッチングして、図7のような音叉状の外形を形成し、その後図8で説明した溝5,6をハーフエッチングすることにより形成される。
ところが、このような圧電振動片1においては、その外形エッチング工程でのウエットエッチングでは、図7、図8に示した機械軸X、電気軸Y、光学軸Zに関して、エッチングの進行スピードに相違が見られ、このようなエッチング異方性により、長溝5,6内には、平らな底面を形成することができない。
この結果、例えば、振動腕3について見ると、長溝5を挟んだ両側壁部の厚みが左右で相違し、この結果、振動腕3は図8に示す仮想の中心線CEに関して、左右の側壁の剛性が相違する。すなわち、左側壁が剛性が高く、右側壁の剛性はこれより低くなる。
However, in such a piezoelectric vibrating piece 1, in the wet etching in the outer shape etching process, there is a difference in the etching progress speed with respect to the mechanical axis X, the electric axis Y, and the optical axis Z shown in FIGS. As can be seen, a flat bottom surface cannot be formed in the
As a result, for example, when viewing the vibrating
このため、図7のように各振動腕3,4が屈曲振動している状態では、それぞれ、水平方向に左右に屈曲する際の変形度が異なるため、左右の振動腕3,4の屈曲バランスが崩れてしまう。これにより、各振動腕3,4の変形によって基部2に伝えられる応力もF1,F2が均衡することがないので、打ち消すことができず、Z方向変位や、Y方向変位の原因となり、CI(クリスタルインピーダンス)値の増大を招くと考えられる。
For this reason, in the state in which the vibrating
この発明は、振動バランスを改善し、CI値を低く抑えることができるようにした圧電振動片と圧電デバイスならびに圧電デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a piezoelectric vibrating piece, a piezoelectric device, and a method for manufacturing the piezoelectric device, which can improve the vibration balance and keep the CI value low.
上記の目的は、第1の発明によれば、圧電材料で形成した基部と、この基部と一体に形成され、かつ前記基部から平行に延びる複数の振動腕と、前記各振動腕に形成された長さ方向に延びる長溝および長溝に形成された駆動用電極とを備え、前記各長溝を挟んだ両側壁の端部には、前記圧電材料と強度が近似した材料でなる蓋部材が接合されている圧電振動片により、達成される。
第1の発明の構成によれば、前記各長溝を挟んだ両側壁の端部には、前記圧電材料と強度が近似した材料でなる蓋部材が接合されていて、この蓋部材が前記圧電材料と近似した強度を備えるので、振動腕とこの蓋部材とが一体となり、前記圧電材料で中空に形成したパイプ状の振動腕となる。このため、振動腕の剛性が格段に向上され、振動腕の左右の合成バランスが改善される。これにより、振動腕の屈曲振動が、その屈曲バランスの点で改善されるので、Z方向変位や、Y方向変位を抑制し、CI値を低く抑えることができる。
これにより、本発明では、振動バランスを改善し、CI値を低く抑えることができるようにした圧電振動片を提供することができる。
According to the first aspect of the present invention, a base portion formed of a piezoelectric material, a plurality of vibrating arms formed integrally with the base portion and extending in parallel from the base portion, and each vibrating arm are formed. A long groove extending in the length direction and a driving electrode formed in the long groove, and a lid member made of a material whose strength is similar to that of the piezoelectric material is bonded to the end portions of both side walls sandwiching each long groove. This is achieved by the piezoelectric vibrating piece.
According to the configuration of the first aspect of the invention, a lid member made of a material whose strength is similar to that of the piezoelectric material is joined to end portions of both side walls sandwiching the long grooves, and the lid member is joined to the piezoelectric material. Therefore, the vibrating arm and the lid member are integrated to form a pipe-shaped vibrating arm formed hollow with the piezoelectric material. For this reason, the rigidity of the vibrating arm is significantly improved, and the combined balance of the left and right of the vibrating arm is improved. Thereby, since the bending vibration of the vibrating arm is improved in terms of the bending balance, the displacement in the Z direction and the displacement in the Y direction can be suppressed, and the CI value can be suppressed low.
Accordingly, in the present invention, it is possible to provide a piezoelectric vibrating piece that can improve the vibration balance and keep the CI value low.
第2の発明は、第1の発明の構成において、前記蓋部材の材料が前記圧電材料と線膨張係数が近似したものであることを特徴とする。
第2の発明の構成によれば、周囲の温度変化により前記振動腕に前記蓋部材を接合した箇所が破断しにくく、丈夫な構造となる。
A second invention is characterized in that, in the configuration of the first invention, the material of the lid member is a material whose linear expansion coefficient approximates that of the piezoelectric material.
According to the configuration of the second invention, the portion where the lid member is joined to the vibrating arm due to a change in ambient temperature is less likely to break and has a strong structure.
第3の発明は、第1または2の発明のいずれかの構成において、前記蓋部材の材料が水晶であることを特徴とする。
第3の発明の構成によれば、前記蓋部材が、振動腕を構成する圧電材料の代表的な材料である水晶で形成されることにより、密度や重量、強度などの点で振動腕と同じになるから、蓋部材は振動腕とほぼ完全に一体の構造になる。
A third invention is characterized in that, in the structure of either the first or second invention, the material of the lid member is quartz.
According to the configuration of the third aspect of the invention, the lid member is made of quartz, which is a representative material of the piezoelectric material constituting the vibrating arm, so that it is the same as the vibrating arm in terms of density, weight, strength, and the like. Therefore, the lid member is almost completely integrated with the vibrating arm.
また、上記目的は、第4の発明にあっては、収容容器内に圧電振動片を収容した圧電デバイスであって、前記圧電振動片が、圧電材料で形成した基部と、この基部と一体に形成され、かつ前記基部から平行に延びる複数の振動腕と、前記各振動腕に形成された長さ方向に延びる長溝および長溝に形成された駆動用電極とを備え、前記各長溝を挟んだ両側壁の端部には、前記圧電材料と強度が近似した材料でなる蓋部材が接合されている圧電デバイスにより、達成される。
第4の発明によれば、第1の発明について説明したのと同じ原理により、振動バランスを改善し、CI値を低く抑えることができるようにした圧電デバイスを提供することができる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a container, wherein the piezoelectric vibrating piece is integrally formed with a base portion made of a piezoelectric material. A plurality of resonating arms formed in parallel to the base, a long groove formed in each resonating arm, and a driving electrode formed in the long groove, on both sides of each long groove This is achieved by a piezoelectric device in which a lid member made of a material whose strength is similar to that of the piezoelectric material is bonded to the end of the wall.
According to the fourth invention, it is possible to provide a piezoelectric device that can improve the vibration balance and keep the CI value low by the same principle as described for the first invention.
また、上記目的は、第5の発明にあっては、収容容器内に圧電振動片を収容した圧電デバイスの製造方法であって、エッチングにより、音叉型圧電振動片の外形を形成する外形形成工程と圧電基板に前記音叉型圧電振動片の振動腕の位置に対応して長溝を形成する溝形成工程と、前記長溝内に駆動電極を形成する電極形成工程と、前記長溝を挟む両側壁の端部に対して、前記圧電材料と強度が近似した材料でなる蓋部材を位置決めし、接合する蓋部材の接合工程とを含んでいる圧電デバイスの製造方法により、達成される。
第5の発明の構成によれば、第1の発明において説明したのと同様の原理により、振動腕の左右の合成バランスが改善される。これにより、振動腕の屈曲振動が、その屈曲バランスの点で改善されるので、Z方向変位や、Y方向変位を抑制し、CI値を低く抑えることができる。
これにより、本発明では、振動バランスを改善し、CI値を低く抑えることができるようにした圧電デバイスの製造方法を提供することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a container, and an outer shape forming step of forming an outer shape of a tuning fork type piezoelectric vibrating piece by etching. And a groove forming step of forming a long groove on the piezoelectric substrate corresponding to the position of the vibrating arm of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece, an electrode forming step of forming a drive electrode in the long groove, and ends of both side walls sandwiching the long groove This is achieved by a method of manufacturing a piezoelectric device including a lid member joining step for positioning and joining a lid member made of a material whose strength is similar to that of the piezoelectric material.
According to the configuration of the fifth invention, the combined balance of the left and right of the vibrating arm is improved by the same principle as described in the first invention. Thereby, since the bending vibration of the vibrating arm is improved in terms of the bending balance, the displacement in the Z direction and the displacement in the Y direction can be suppressed, and the CI value can be suppressed low.
Thereby, in this invention, the manufacturing method of the piezoelectric device which can improve vibration balance and can keep CI value low can be provided.
第6の発明は、第5の発明の構成において、前記蓋部材の接合工程が、陽極接合により行われることを特徴とする。
第6の発明の構成によれば、前記蓋部材の接合においては、前記長溝内の駆動用電極を、この長溝を挟んだ両側壁の端部まで引き延ばすことで、この引き延ばした電極を陽極接合用の電極に利用することにより容易に蓋部材の接合を行うことができる。
A sixth invention is characterized in that, in the configuration of the fifth invention, the step of joining the lid member is performed by anodic bonding.
According to the configuration of the sixth aspect of the invention, in joining the lid member, the driving electrode in the long groove is extended to the end portions of both side walls sandwiching the long groove, so that the extended electrode is used for anodic bonding. By using this electrode, the lid member can be easily joined.
図1及び図2は、本発明の圧電デバイスの第1の実施の形態を示しており、図1はその概略平面図、図2は図1のB−B線概略断面図である。
図において、圧電デバイス30は、水晶振動子を構成した例を示しており、この圧電デバイス30は、収容容器としてのパッケージ36内に圧電振動片32を収容している。パッケージ36は、例えば、絶縁材料として、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。複数の各基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間S2を形成するようにされている。この内部空間S2が圧電振動片32を収容するための収容空間である。
1 and 2 show a first embodiment of a piezoelectric device according to the present invention. FIG. 1 is a schematic plan view thereof, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line BB of FIG.
In the figure, the
このパッケージ36の内部に圧電振動片32をマウントし、蓋体39で気密に封止するようにされている。ここで、蓋体39は、セラミック、金属、ガラスなどの材質を選択して形成されている。
蓋体39が、例えば、金属の場合には、一般に他の材料よりも強度が高い利点がある。パッケージ36との熱膨張率が近似したものが適しており、例えば、コバールなどを使用することができる。
また、蓋封止後の周波数調整を可能にするために、蓋体39は、例えばガラスなどの光透過材料で形成される。例えば、硼珪酸ガラスなどの板体を使用することができる。
A piezoelectric vibrating
When the
Moreover, in order to enable frequency adjustment after sealing the lid, the
パッケージ36の内部空間S2内の図において左端部付近において、内部空間S2に露出して内側底部を構成する積層基板には、例えば、タングステンメタライズ上にニッケルメッキ及び金メッキで形成した電極部31,31が設けられている。この電極部31,31は、外部と接続されて、駆動電圧を供給するものである。この各電極部31,31の上に導電性接着剤43,43が塗布され、この導電性接着剤43,43の上に圧電振動片32の基部51が載置されて、導電性接着剤43,43が硬化されるようになっている。尚、導電性接着剤43,43としては、接合力を発揮する接着剤成分としての合成樹脂剤に、銀製の細粒等の導電性の粒子を含有させたものが使用でき、シリコーン系、エポキシ系またはポリイミド系導電性接着剤等を利用することができる。
In the inner space S2 of the
圧電振動片32は、後述する製造工程により、圧電材料として、例えば水晶をエッチングして形成されており、本実施形態の場合、圧電振動片32は、小型に形成して、必要な性能を得るために、特に図3の概略斜視図および図4で示す図3のC−C線切断端面図で示す構造とされている。
すなわち、圧電振動片32は、パッケージ36側と固定される基部51と、この基部51を基端として、図において斜め右方に向けて、二股に別れて平行に延びる一対の振動腕34,35を備えており、全体が音叉のような形状とされた、所謂、音叉型圧電振動片が利用されている。
The piezoelectric vibrating
That is, the piezoelectric vibrating
圧電振動片32の各振動腕34,35には、図3および図4を参照して理解されるように、それぞれ長さ方向に延びる長い有底の長溝56,57が形成されている。この各長溝56,57は、図3のC−C線切断端面図である図4に示されているように、各振動腕34,35の表裏両面に形成されている。
さらに、図3において、圧電振動片32の基部51の端部(図3では下端部)の幅方向両端付近には、引き出し電極52,53が形成されている。各引き出し電極52,53は、圧電振動片32の基部51の図示しない裏面にも同様に形成されている。
As can be understood with reference to FIGS. 3 and 4, long bottomed
Further, in FIG. 3, lead
これらの各引き出し電極52,53は、上述したように図1に示されているパッケージ側の電極部31,31と導電性接着剤43,43により接続される部分である。そして、各引き出し電極52,53は、図3および図4に示されているように、各振動腕34,35の長溝56,57内に設けた励振電極54,55とそれぞれ一体に接続されている。また、各励振電極54,55は、図4に示されているように各振動腕34,35の両側面にも形成されており、例えば、振動腕34に関しては、長溝56内の励振電極54と、その側面部の励振電極55は互いに異極となるようにされている。また、振動腕35に関しては、長溝57内の励振電極55と、その側面部の励振電極54は互いに異極となるようにされている。
These
圧電振動片32の基部51と振動腕34,35との間には、基部51の幅方向に縮幅して設けた切欠き部もしくはくびれ部(図示せず)を設けてもよい。
これにより、基部51側への圧電振動片32の振動の漏れを防止して、CI(クリスタルインピーダンス)値を低減することができる。
しかも、圧電振動片32は、全体として、きわめて小型に形成されていて、図3において、例えば、全長が、1300μm程度、振動腕の長さが1040μm程度、腕幅が40μmないし55μm程度とされている。
Between the
Thereby, the leakage of the vibration of the piezoelectric vibrating
Moreover, the piezoelectric vibrating
さらに、図4に示すように、各振動腕34,35の長溝56,57をそれぞれ挟む位置の両側壁の端部には、符号41で示す蓋部材が接合されていることによって、長溝56,57が塞がれている。
振動腕34と35は同じ構造であるから、振動腕34について説明すると、長溝56を挟む両側壁の上端と下端には、それぞれ接合用の電極42,42が形成され、これを利用して、蓋部材41,41が、例えば図4に示すように、陽極接合により固定されている。
このような構造は、図7,図8で説明した不都合を回避するものである。
すなわち、各振動腕34,35に長溝56,57を形成する際に、長溝内の底部が平らに形成されず、長溝を挟む両側の壁の厚みが相違することにより、振動腕34,35がそれぞれ左右の剛性バランスが悪くなることを改善することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the end portions of both side walls at the positions sandwiching the
Since the vibrating
Such a structure avoids the disadvantages described with reference to FIGS.
That is, when the
このため、蓋部材41として選択される材料としては、これを接合することにより、振動腕の圧電材料と一体となって、左右の剛性バランスを改善できることが必要であり、そのためには、例えば、上記圧電材料、この実施形態の場合には、水晶と強度や密度が近似したものが好ましい。また、圧電材料と線膨張係数が近似したものが、使用されることにより、熱応力による破壊を防止できる。
このような点から、蓋部材41として最も好ましいのは、水晶の薄板である。
For this reason, as a material selected as the
From this point, the most preferable as the
本実施形態の圧電デバイス30は以上のように構成されており、圧電振動片32の各振動腕34,35の各長溝56,57を挟んだ両側壁の端部には、圧電振動片32を構成する圧電材料と強度が近似した材料でなる蓋部材41が接合されていて、この蓋部材41が前記圧電材料と近似した強度を備えるので、振動腕34,35とこの蓋部材41とが一体となり、前記圧電材料で中空に形成したパイプ状の振動腕となる。このため、振動腕34,35の剛性が格段に向上され、振動腕の左右の合成バランスが改善される。これにより、振動腕の屈曲振動が、その屈曲バランスの点で改善されるので、Z方向変位や、Y方向変位を抑制し、CI値を低く抑えることができる。
これにより、本実施形態では、振動バランスを改善し、CI値を低く抑えることができる。
The
Thereby, in this embodiment, a vibration balance can be improved and CI value can be restrained low.
(圧電デバイスの製造方法)
(蓋体およびパッケージの製造方法)
次に、圧電デバイス30の製造方法の実施形態を説明する。
図5は、本実施形態の圧電デバイス30の製造方法の実施形態を説明するための簡単なフローチャートである。
圧電デバイス30の圧電振動片32と、パッケージ36と、蓋体39は、それぞれ別々に製造される。
蓋体39は、例えば、所定の大きさのガラス板を切断し、パッケージ36を封止するのに適合する大きさの蓋体として用意される。
パッケージ36は、上述したように、酸化アルミニウム質のセラミックグリーンシートを成形して形成される複数の基板を積層した後、焼結して形成されている。成形の際には、複数の各基板は、その内側に所定の孔を形成することで、積層した場合に内側に所定の内部空間S2を形成する。
(Piezoelectric device manufacturing method)
(Method for manufacturing lid and package)
Next, an embodiment of a method for manufacturing the
FIG. 5 is a simple flowchart for explaining an embodiment of the method for manufacturing the
The piezoelectric vibrating
For example, the
As described above, the
(圧電振動片の製造方法)
図6は、本実施形態の圧電振動片32について、ひとつの振動腕の断面に相当する部分だけを示すことで、製造方法の実施形態の主要な工程を示す工程図である。主として図5および図6を参照して以下説明する。
(Method for manufacturing piezoelectric vibrating piece)
FIG. 6 is a process diagram showing the main steps of the embodiment of the manufacturing method by showing only the portion corresponding to the cross section of one vibrating arm in the piezoelectric vibrating
基板71は、圧電材料のうち、例えば、圧電振動片32を複数もしくは多数分離することができる大きさの水晶ウエハが使用される。この基板71は工程の進行により音叉型の圧電振動片32とした際には、図3に示すX軸が電気軸、Y軸が機械軸及びZ軸が光軸となるように、圧電材料、例えば水晶の単結晶から切り出されることになる。また、水晶の単結晶から切り出す際、上述のX軸、Y軸及びZ軸からなる直交座標系において、Z軸を中心に時計回りに0度ないし2度の範囲で回転して切り出した水晶Z板を所定の厚みに切断研磨して得られる。
As the
(外形形成工程)
図6(a)では、圧電基板としての上記水晶ウエハを、図3により説明した基部51や各振動腕34,35を含む圧電振動片32の音叉形状の外形となるように所定のマスクパターン(図示せず)を、例えば耐蝕膜により形成し、フッ酸溶液等を用いたウエットエッチングにより、形成する(ST11)。
(Outline forming process)
In FIG. 6A, the quartz wafer as a piezoelectric substrate has a predetermined mask pattern (a fork-shaped outer shape of the piezoelectric vibrating
(溝形成工程)
次に、図6(b)において、基板71の表面(表裏面)に必要な耐蝕膜(図示せず)を設けて、マスクとし、フッ酸溶液等を用いて、振動腕の長溝56の部分をハーフエッチングで形成する(ST12)。
この場合、水晶のエッチング異方性により、図示されているように、各長溝56の底部は水平にならない。
(Groove formation process)
Next, in FIG. 6B, a necessary corrosion-resistant film (not shown) is provided on the front surface (front and back surfaces) of the
In this case, the bottom of each
(電極形成工程)
次に、駆動電極としての励振電極を形成する(ST13)。
すなわち、図6(c)に示すように、基板71の表裏両面に電極となる金属膜を成膜する。この金属膜は、例えば、クロムを下地として金を蒸着またはスパッタリング等の手法により成膜する。
その後フォトリソグラフィの手法により、上記金属膜をエッチングして、図3で説明したような励振電極54,55を形成する。
(Electrode formation process)
Next, an excitation electrode as a drive electrode is formed (ST13).
That is, as shown in FIG. 6C, metal films to be electrodes are formed on both the front and back surfaces of the
Thereafter, the metal film is etched by a photolithography technique to form
(蓋部材の接合工程)
次に、図6(d)に示すように、例えば、水晶薄板でなる蓋部材41,41を用意する。蓋部材41となる水晶薄板には、接合すべき領域に電極42を予め設けておく。
そして、図示のように、電極42側を基板71側に向けて、各長溝56を挟む両側壁の端部、すなわち、図において上下の端部に、接合用の電極42,42を当接させることができるように位置決めする。
次いで、図6(e)に示すように、各長溝56を挟む両側壁の端部、すなわち、図において上下の端部に、接合用の電極42,42を当接させ、図4で説明したように陽極接合することによって、蓋部材を固定する(ST15)。
以上により、図3の圧電振動片32が完成する。
(Cover member joining process)
Next, as shown in FIG. 6D,
Then, as shown in the drawing, the
Next, as shown in FIG. 6 (e),
Thus, the piezoelectric vibrating
ここで、電極形成工程において、長溝56を挟む両側壁の端部に、各長溝内の励振電極54を延長しておくことにより、この延長した部分が蓋部材41と基板71に当接するようにすれば、励振電極54を利用して陽極接合することができる。これにより、接合用の電極42を予め蓋部材41側に設ける必要がないので、有利である。
Here, in the electrode formation step, the
完成した圧電振動片32は、図1および図2に示すように、導電性接着剤43を用いて、電極部31,31に接合される(ST16)。次いで、真空雰囲気下において、蓋体39を所定のロウ材によりパッケージ36の端部に気密に接合することにより封止し(ST17)、必要な検査を実行する(ST18)ことにより、圧電デバイス30が完成する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the completed piezoelectric vibrating
本発明は上述の実施形態に限定されない。各実施形態の各構成はこれらを適宜組み合わせたり、省略し、図示しない他の構成と組み合わせることができる。
また、この発明は、パッケージ内に圧電振動片を収容するものであれば、水晶振動子、水晶発振器、ジャイロ、角度センサ等の名称にかかわらず、全ての圧電振動片とこれを利用した圧電デバイスに適用することができる。
また、上述の実施形態では、パッケージにセラミックを使用した箱状のものを利用しているが、このような形態に限らず、金属製のシリンダー状のケース等のパッケージと同等の収容容器に圧電振動片を収容するものであれば、いかなるパッケージやケースを伴うものについても本発明を適用することができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. Each configuration of each embodiment can be appropriately combined or omitted, and can be combined with other configurations not shown.
In addition, as long as the piezoelectric vibrating piece is accommodated in the package, the present invention includes all piezoelectric vibrating pieces and piezoelectric devices using the same regardless of the names of the crystal resonator, the crystal oscillator, the gyroscope, the angle sensor, and the like. Can be applied to.
Moreover, in the above-described embodiment, a box-shaped package using ceramics is used. However, the present invention is not limited to such a form, and a piezoelectric material may be used in a storage container equivalent to a package such as a metal cylindrical case. The present invention can be applied to any package or case that can accommodate a resonator element.
30・・・圧電デバイス、36・・・パッケージ、32・・・圧電振動片、34,35・・・振動腕、41・・・蓋部材、51・・・基部、54,55・・・励振電極、56,57・・・長溝
DESCRIPTION OF
Claims (6)
この基部と一体に形成され、かつ前記基部から平行に延びる複数の振動腕と、
前記各振動腕に形成された長さ方向に延びる長溝および長溝に形成された駆動用電極と
を備え、
前記各長溝を挟んだ両側壁の端部には、前記圧電材料と強度が近似した材料でなる蓋部材が接合されている
ことを特徴とする圧電振動片。 A base formed of piezoelectric material;
A plurality of vibrating arms formed integrally with the base and extending in parallel from the base;
A long groove extending in the length direction formed in each of the vibrating arms and a driving electrode formed in the long groove,
A lid member made of a material whose strength is similar to that of the piezoelectric material is joined to end portions of both side walls sandwiching the long grooves.
前記圧電振動片が、
圧電材料で形成した基部と、
この基部と一体に形成され、かつ前記基部から平行に延びる複数の振動腕と、
前記各振動腕に形成された長さ方向に延びる長溝および長溝に形成された駆動用電極と
を備え、
前記各長溝を挟んだ両側壁の端部には、前記圧電材料と強度が近似した材料でなる蓋部材が接合されている
ことを特徴とする圧電デバイス。 A piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is accommodated in a container,
The piezoelectric vibrating piece is
A base formed of piezoelectric material;
A plurality of vibrating arms formed integrally with the base and extending in parallel from the base;
A long groove extending in the length direction formed in each of the vibrating arms and a driving electrode formed in the long groove,
The piezoelectric device is characterized in that a lid member made of a material whose strength is similar to that of the piezoelectric material is joined to end portions of both side walls sandwiching the long grooves.
エッチングにより、音叉型圧電振動片の外形を形成する外形形成工程と、
圧電基板に前記音叉型圧電振動片の振動腕の位置に対応して長溝を形成する溝形成工程と、
前記長溝内に駆動電極を形成する電極形成工程と、
前記長溝を挟む両側壁の端部に対して、前記圧電材料と強度が近似した材料でなる蓋部材を位置決めし、接合する蓋部材の接合工程と
を含んでいることを特徴とする圧電デバイスの製造方法。 A method of manufacturing a piezoelectric device in which a piezoelectric vibrating piece is housed in a housing container,
An outer shape forming step for forming an outer shape of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece by etching,
A groove forming step of forming a long groove on the piezoelectric substrate corresponding to the position of the vibrating arm of the tuning fork type piezoelectric vibrating piece;
An electrode forming step of forming a drive electrode in the long groove;
A step of positioning a lid member made of a material whose strength is similar to that of the piezoelectric material with respect to the end portions of both side walls sandwiching the long groove, and a joining process of the lid member to be joined. Production method.
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