JP2015088812A - 振動子、振動子の製造方法、発振器、電子機器、および移動体 - Google Patents

振動子、振動子の製造方法、発振器、電子機器、および移動体 Download PDF

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Yugo Koyama
裕吾 小山
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Abstract

【課題】狭い領域における振動片の電極とベース基板の端子との接続の高さを低くして、小型・低背の振動子を提供する。【解決手段】振動子3は、一面に内部端子32,34が設けられている第1の基板51と、接続電極43a,43bが設けられている基部12、および基部12から延伸し、接続電極43a,43bと接続された励振電極41a,41bが設けられている振動腕20,22を含み、該一面に接合部材35で接続されている振動片2と、接続電極43aを跨ぐように内部端子32,34に接続されているボンディングワイヤー80と、を備え、接続電極43aには、接続電極43aを跨ぐボンディングワイヤー80の一部が接続されている。【選択図】図1

Description

本発明は、振動子、振動子の製造方法、およびその振動子を用いた発振器、電子機器、ならびに移動体に関する。
近年の携帯機器の小型化に伴い、それに用いられる振動子についても小型・薄型化が要求されている。これに対応するため、音叉型振動片の基部がパッケージの内底面に接着剤で固定され、基部表面に設けられた電極と、パッケージ内底面に設けられた接続端子とがワイヤーボンディングにより接続されている振動子が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2012−44578号公報
しかしながら、上述の構成の振動子によれば、音叉型振動片の基部に金属線を用いたワイヤーボンディングを行うため、金属線の立ち上がり部分が不可欠である。このため、音叉型振動片の基部の表面とパッケージの上内面(蓋体面)との間に、金属線の立ち上がり(ループ高さ)に必要な隙間を設ける必要が生じ、振動子の薄型化を阻害する一つの要因となっていた。なお、金属線のループの高さを低くして基部からパッケージ側へワイヤーボンディングしようとすると、ワイヤーに張力をかけながらボンディング用ツールが移動するので、基部記パッケージとの取付け部に対して、せん断方向への力が作用するため、基部が前記パッケージから剥離してしまう虞があった。また、逆に、パッケージから基部側へワイヤーボンディングボンディングをしようとすると、基部上においてワイヤーを引きちぎる際に、ワイヤーを上方へ引っ張り上げる力が作用して、取付け部に対して上方向の力がかかるので、基部がパッケージから剥離される虞があった。
本発明は、上述の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。
[適用例1]本適用例に係る振動子は、一面に第1の内部端子および第2の内部端子が設けられているベース基板と、接続電極が設けられている基部、および前記基部から延出され、前記接続電極と接続されている励振電極が設けられている振動部を含み、前記一面に取り付けられている振動片と、前記接続電極を跨ぐように前記第1の内部端子及び前記第2の内部端子に接続されている金属線と、を備え、前記金属線は、平面視で前記接続電極と重なっている一部が、前記接続電極に接続されていることを特徴とする。
本適用例によれば、ベース基板の一面に接続されている振動片の基部に設けられている接続電極を跨ぎ、ベース基板の一面に設けられている第1の内部端子および第2の内部端子に接続されている金属線の一部が振動片の基部に接続されているため、金属線の立ち上がり部分が不要となる。これにより、振動片の基部の表面から金属線までの距離を短縮することが可能となり、振動子の厚さを小さくすることができる。換言すれば、振動子の薄型化を実現することができる。
[適用例2]上記適用例に記載の振動子において、前記基部は、前記基部から延出されている支持部を含み、前記接続電極は、前記支持部に設けられていることが好ましい。
本適用例によれば、接続電極が支持部に設けられている。支持部は、その幅寸法を基部より小さくすることができることから、接続電極を跨ぐ金属線の長さを短くすることが可能となる。これにより、ベース基板の一面からの金属線の高さを低くすることができ、より薄型の振動子を実現することができる。
[適用例3]上記適用例に記載の振動子において、前記振動部は、前記基部から延出されている一対の振動腕を有し、前記支持部は、前記一対の振動腕の間に配置されていることが好ましい。
本適用例によれば、支持部が一対の振動腕の間に設けられていることから、より小さなスペース(接続領域)で金属線による接続を行うことができ、より小型・薄型の振動子を提供することが可能となる。
[適用例4]上記適用例に記載の振動子において、前記基部は、前記基部の前記一対の振動腕の間の側面に設けられている切り欠き部と、前記切り欠き部の表面に設けられている側面電極と、を備え、前記切り欠き部には、前記ベース基板の前記一面に設けられている第3の内部端子から突出している突状端子が挿入され、前記突状端子と前記側面電極とが接続されていることが好ましい。
本適用例によれば、基部に設けられた切り欠き部に挿入された突状端子が側面電極と接続され、基部に設けられた接続端子を跨ぐ金属線によって第1の内部端子および第2の内部端子と接続される。これにより、より小さなスペース(接続領域)での接続が可能となる。換言すれば、より小型・薄型の振動子を提供することが可能となる。
[適用例5]本適用例に係る振動子の製造方法は、一面に第1の内部端子及び第2の内部端子が設けられているベース基板に振動片を取り付ける工程と、前記振動片の表面に設けられている接続電極を跨ぐように、金属線を前記第1の内部端子及び前記第2の内部端子に接続する工程と、前記接続電極を跨いでいる前記金属線の一部を押圧し、前記接続電極と接続する工程と、を含むことを特徴とする。
本適用例によれば、小さなスペース、且つ低い配線高さでベース基板の第1の内部端子および第2の内部端子と、振動片の接続電極とを接続することができる。これにより、低背化の実現が可能な振動子を提供することができる。
[適用例6]本適用例に係る発振器は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動子と、前記振動子と電気的に接続されている回路素子と、前記振動子、および前記回路素子を搭載しているパッケージと、を備えていることを特徴とする。
本適用例によれば、薄型化を実現させた振動子と回路素子とを用いているため、小型・薄型の発振器を提供することが可能となる。
[適用例7]本適用例に係る電子機器は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動子を備えていることを特徴とする。
本適用例によれば、薄型化を実現させた振動子を用いているため、小型・薄型の電子機器を提供することが可能となる。
[適用例8]本適用例に係る移動体は、上記適用例のいずれか一例に記載の振動子を備えていることを特徴とする。
本適用例によれば、薄型化を実現させた振動子を用いているため、移動体の小型化に寄与することができる。
本発明の第1実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面図。 第1実施形態に係る振動子に用いられる振動片の構造を示した概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面図。 第1実施形態に係る振動子に用いられる振動片に電極を配線した例を示した概略図であり、(a)は表面の電極配線図、(b)は(a)のB−B断面図、(c)は裏面の電極配線図、(d)は(c)のC−C断面図。 金属線の接続状態を示し、(a)、(b)、(c)は第1実施形態の配線経過および接続状態を示す概略断面図、(d)は従来の金属線を示す断面図。 本発明の第2実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面図。 本発明の第3実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面図。 本発明の第4実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面図。 本発明の第5実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面図。 本発明の第6実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面図。 本発明の第7実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のA−A断面図。 本発明の第8実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、(a)は平面図、(b)は第8実施形態に係る振動子の変形例を示す平面図。 本発明の実施形態に係る発振器の概略構造を示す断面図。 本発明の実施形態に係る振動子や発振器を備える電子機器としてのモバイル型(又はノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る振動子や発振器を備える電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る振動子や発振器を備える電子機器としてのデジタルカメラの構成を示す斜視図。 本発明の実施形態に係る振動子や発振器を備える移動体としての自動車の構成を示す斜視図。
以下、本発明に係る振動子、電子機器、および移動体の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
(振動子の第1実施形態)
本発明の第1実施形態に係る振動子について、図1〜図4を用いて説明する。図1は、第1実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)のA−A断面図である。図2は、第1実施形態に係る振動子に用いられる振動片の構造を示した概略図であり、図2(a)は平面図、図2(b)は図2(a)のA−A断面図である。図3は、第1実施形態に係る振動子に用いられる振動片に電極を配線した例を示した概略図であり、図3(a)は表面の電極配線図、図3(b)は図3(a)のB−B断面図、図3(c)は裏面の電極配線図、図3(d)は図3(c)のC−C断面図である。図4は、第1実施形態に係る振動子を構成する金属線の接続状態を説明するための図であり、図4(b)および図4(c)は配線経過を示す断面図、図4(a)は接続状態を示す概略断面図、図4(d)は比較例としての従来の金属線を示す断面図である。
(振動子の構成)
先ず、図1を参照して振動子の構成について説明する、なお、図1は本発明の第1実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であるが、図1(a)では、振動子の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材を取り外した状態を図示している。図1に示すように、振動子3は、電極の形成された振動片2と、振動片2を収容するために矩形の箱状に形成されているパッケージ本体50と、ガラス、セラミック、金属などからなる蓋部材59と、で構成されている。なお、振動片2を収容するキャビティー70内はほぼ真空の減圧空間となっている。
パッケージ本体50は、図1(b)に示すように、ベース基板としての第1の基板51と、第2の基板52と、実装端子45と、が積層されて形成されている。実装端子45は、第1の基板51の外部底面に複数形成されている。また、第1の基板51の一面である上面の所定の位置には、図示しない貫通電極や層間配線を介して、実装端子45と電気的に導通する端子を含む複数の内部端子32,33,34が設けられている。ここで、内部端子32が第1の内部端子に相当し、内部端子34が第2の内部端子に相当する。第2の基板52は中央部が除去された環状体であり、第1の基板51と併せて振動片2を収容するキャビティー70が形成される。
以上、説明したパッケージ本体50の、第1の基板51と第2の基板52は、絶縁性を有する材料で構成されている。このような材料としては、特に限定されず、例えば、酸化物系セラミックス、窒化物系セラミックス、炭化物系セラミックス等の各種セラミックスを用いることができる。また、パッケージ本体50に設けられた例えば内部端子32,33,34などの各電極、端子、あるいはそれらを電気的に接続する配線パターンや層内配線パターンなどは、一般的に、タングステン(W)、モリブデン(Mo)などの金属配線材料を絶縁材料上にスクリーン印刷して焼成し、その上にニッケル(Ni)、金(Au)などのめっきを施すことにより形成される。
蓋部材59は、好ましくは、光を透過する材料、例えば、ホウケイ酸ガラスなどにより形成されており、封止材68により接合されることで、パッケージ本体50を気密封止している。これにより、パッケージ本体50の蓋封止後(蓋接合後)において、外部から蓋部材59を透過させたレーザー光を振動片2の先端付近に照射し、ここに設けた電極を一部蒸散させることにより、質量削減方式による周波数調整をすることができるようになっている。なお、このような周波数調整をしない場合には、蓋部材59はコバール合金などの金属材料で形成することができる。
パッケージ本体50のキャビティー70内に収納された振動片2は、基部12の下面に形成された接続電極43bとパッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子33とが位置合わせされ、接合部材35を介して接続されている。接合部材35は、例えば、金属あるいは半田などからなるバンプや導電性接着剤などの導電性の接合部材を用いることにより、電気的な接続を図るとともに機械的な接続を行うことができる。
さらに、基部12の上面に形成された接続電極43aは、パッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子32と内部端子34とを連結する、例えば金(Au)を用いたボンディングワイヤー(金属線)80によって、接続されている。ボンディングワイヤー80は、内部端子32に第1ボンディング(1st Bonding)81が施され、図示Y軸方向に基部12および接続電極43aを跨いで内部端子34にボンディング(接続)された第2ボンディング(2nd Bonding)82が施されている。そして、接続電極43aを跨いでいるボンディングワイヤー80の一部が押圧されて、接続電極43aと接続されている。これにより、内部端子32と、接続電極43aとが電気的に接続される。なお、このボンディングワイヤー(金属線)80による配線については、後段にて詳細を説明する。
(振動片)
次に、図2および図3を参照して、第1実施形態に係る振動子3に用いられる振動片2および振動片2に設けられている電極について説明する。なお、図2および図3では、説明の便宜上、互いに直交する3つの軸として、X軸、Y軸およびZ軸を図示している。また、以下の説明では、説明の便宜上、Z軸方向から見たときの平面視を単に「平面視」とも言う。
図2に示す振動素片1は、基部12と、振動部としての振動腕20,22と、錘部24,26と、溝28a,28b,30a,30bと、を備えた振動基板10で構成されている。振動基板10は、例えば、水晶、特に、Zカット水晶板で構成されている。これにより、振動素片1は、優れた振動特性を発揮することができる。Zカット水晶板とは、水晶のZ軸(光学軸)を厚さ方向とする水晶基板である。なお、Z軸は、振動基板10の厚さ方向と一致しているのが好ましいが、常温近傍における周波数温度変化を小さくする観点からは、厚さ方向に対して若干(例えば、15°未満程度)傾けてもよい。振動基板10は、水晶基板をウェットエッチングすることにより形成することができる。
振動基板10は、基部12と、基部12から+Y軸方向へ突出し、且つ、X軸方向に並んで設けられた2つの振動腕20,22とを有している。このような振動基板10は、Y軸と平行な仮想中心線Y1に対して対称となるように形成されている。基部12は、XY平面に広がりを有し、Z軸方向に厚さを有する略板状をなしている。このような基部12は、振動腕20,22を支持、連結する本体部14と、振動漏れを抑制する縮幅部16とを有している。本体部14は、その幅(X軸方向の長さ)がY軸方向に沿ってほぼ一定である。すなわち、本体部14は、略矩形の平面視形状を有している。そして、本体部14の+Y軸方向側の外縁に、縮幅部16が接続されている。すなわち、縮幅部16は、本体部14を介して各振動腕20,22と同一側に設けられている。縮幅部16の輪郭は、曲線状の曲線部17aで構成されている。
振動腕20,22は、X軸方向に並んで設けられており、それぞれ、基部12から+Y軸方向に延出している。また、振動腕20,22は、それぞれ、その先端部に、振動腕20,22の基部12側に配置されている腕部200,222よりもX軸方向の幅が広い錘部24,26を有している。錘部24,26を設けることによって、振動素片1の小型化を図ることができたり、振動腕20,22の屈曲振動の周波数を低めたりすることができる。なお、錘部24,26は、必要に応じてX軸方向に複数の幅を有していてもよく、また腕部200,222と同じ幅を維持しつつ質量を重くしてもよく、また省略してもよい。
また、振動腕20には、一方の主面20aに開放する有底の溝28aと、他方の主面20bに開放する有底の溝28bとが形成されている。同様に、振動腕22には、一方の主面22aに開放する有底の溝30aと、他方の主面22bに開放する有底の溝30bとが形成されている。これら溝28a,28b,30a,30bは、Y軸方向に延在して設けられており、互いに同じ形状をなしている。そのため、図2(b)に示すように、振動腕20,22は、表裏に夫々凹部を有する横断面形状をなしている。このような溝28a,28b,30a,30bを形成することによって、屈曲振動によって発生する熱が拡散(熱伝導)し難くなり、屈曲振動周波数(機械的屈曲振動周波数)fが熱緩和周波数f0より大きな領域(f>f0)である断熱的領域では、熱弾性損失を抑制することができる。なお、溝28a,28b,30a,30bは、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。なお、振動基板10は、図中矢印で示すように、X方向に対して2つの振動腕が互いに離間又は、接近する方向に振動するモードはX逆相モードで振動する。
(電極構成)
次に、図3を参照して振動片2の電極構成について説明する。電極は振動素片1の主面である表裏面及び側面に形成され、振動腕20,22に形成される励振電極41a,41bと、基部12や錘部24,26に形成される引き出し電極42a,42bと、基部12に形成される接続電極43a,43bと、により構成されている。振動腕20,22の溝内と側面に駆動用の電極である励振電極41a,41bが形成されることにより、励振電極41a,41bに駆動電圧が印加されることによって、駆動時に、各振動腕20,22の内部の電界効率を高めることができるようになっている。以下、振動素片1に電極が設けられた構成要素を振動片2として説明する。
また、振動片2の基部の中央付近には、パッケージに形成された接続電極(図示せず)と接続するための電極部として接続電極43a,43bが形成されている。また、各接続電極43a,43bと接続されている各引き出し電極42a,42bは、基部の外縁を回り込んで、振動片2の基部の表裏に設けられ、各励振電極41a,41bに接続されている。これにより、接続電極43a,43bから、引き出し電極42a,42bを通じて、励振電極41a,41bに駆動電圧が印加されることで、振動片2の振動腕内で電界が適切に形成され、2本の振動腕の各先端部が互いに接近、離間を繰り返すように面内方向(XY平面方向)に所定の周波数で振動する。
なお、励振電極41a,41bや引き出し電極42a,42b及び接続電極43a,43bの構成は、特に限定されず、金(Au)、金合金、白金(Pt)、銀(Ag)、銀合金、クロム(Cr)、クロム合金等の金属材料を用いることができる。
(金属線)
ここで、図4を参照して、第1実施形態に係る振動子3を構成する金属線の接続状態を詳細に説明する。ワイヤーボンディング(金属線による配線)は、先ず、図4(b)に示すように、ボンディングキャピラリー89に通されたボンディングワイヤー(金属線)80の先端に設けられた球部を、ボンディングキャピラリー89によって内部端子32に押し付け、第1ボンディング(1st Bonding)81を形成する。ボンディングワイヤー(金属線)80には、例えば、20μm〜30μm程度の線径を有する金線(Au線)が用いられる。ボンディングワイヤー80の先端に設けられた球部は、例えば150℃から200℃程度の加熱状態においてボンディングキャピラリー89を超音波振動させながら内部端子32に押し付けられる。この押し付けによって、内部端子32と金線の球部とが共晶状態となり、第1ボンディング81としてボンディングワイヤー80と内部端子32とが接続される。
第1ボンディング81が形成された後は、ボンディングキャピラリー89が矢印P2の方向に引き上げられ、その後図4(c)に示すように接続電極43aを跨ぐように横方向に移動した後矢印P1の方向に下降する。そして、ボンディングワイヤー80をボンディングキャピラリー89によって内部端子34に押し付け、図4(a)に示すように第2ボンディング(2nd Bonding)82を形成する。押し付け方法は、第1ボンディング81と同様に行う。このように配線されたボンディングワイヤー80の形状(ループ形状)は、基部12の表面14aに略並行する台形形状をなしている。その後、接続電極43aと平面視で重なる部分のボンディングワイヤー80を、図4(a)の矢印Fに示すように押し付け具90によって接続電極43aに押し付け、接続電極43aとボンディングワイヤー80とを接続し、接続部83を形成する。このようにして、内部端子32と、接続電極43aとが電気的に接続される。
このように、接続電極43aを跨ぐように形成されたボンディングワイヤー80の一部を接続電極43aと接続させることにより、ボンディングワイヤー80の形状(ループ)を形成する際の立ち上がり部80c(図4(d)に示す比較例(従来例)の三角モードループ形状参照)が、接続電極43aにおいて不要となり、ループ高さH2を低くすることができる。これにより、振動子3(図1参照)における、振動片2と蓋部材59との間隔を小さくすることが可能となるため、振動子3の薄型化が可能となる。
なお、上述においては、金属線としてのボンディングワイヤー80の素材として、金(Au)線を例に説明したがこれに限らない。ボンディングワイヤー80の素材としては、金に変えて、例えばアルミニウム(Al)、銅(Cu)などの細線を用いることが可能である。
(振動子の製造方法)
ここで、振動子3の製造方法について概略を説明する。なお、説明で用いる符号は、図1〜図4を参照している。
先ず、ベース基板としての第1の基板51と、第2の基板52と、実装端子45と、が積層されて形成されているパッケージ本体50を用意する。第1の基板51の一面である上面の所定の位置には、図示しない貫通電極や層間配線を介して、実装端子45と電気的に導通する端子を含む複数の内部端子32,33,34が設けられている。ここで、内部端子32が第1の内部端子に相当し、内部端子34が第2の内部端子に相当する。また、基部12と、振動腕20,22と、錘部24,26と、溝28a,28b,30a,30bと、を備え、基部12の下面14bに形成された接続電極43bおよび上面14aに形成された接続電極が43aを含む電極が形成された振動片2を用意する。
次に、内部端子33と接続電極43bとの位置を合わせ、例えば、金属あるいは半田などからなるバンプや導電性接着剤などの導電性の接合部材35を用いて振動片2を第1の基板51の上面(一面)に接続する。
次に、第1の基板51の上面に形成された内部端子32と内部端子34とを、例えば金(Au)のボンディングワイヤー(金属線)80を用いたワイヤーボンディング法によって接続する。このとき、ボンディングワイヤー80は、基部12および接続電極43aを跨いで配線する。換言すれば、平面視で接続電極43aとボンディングワイヤー80とが重なる位置に配置されている。また、配線されたボンディングワイヤー80の形状(ループ形状)は、基部12の上面14aに略並行する台形形状をなしている。
次に、接続電極43aと平面視で重なる部分のボンディングワイヤー80を、押し付け具90によって接続電極43aに押し付け、接続電極43aとボンディングワイヤー80とを接続する。接続は、前述のワイヤーボンディング法と同様に、加熱状態で圧接、あるいは加熱状態に加え超音波振動を印加しながら圧接する方法などを用いることができる。このようにして、内部端子32と、接続電極43aとが電気的に接続する。
次に、蓋部材59を、封止材68を介してパッケージ本体50を構成する第2の基板52に接合する。この蓋部材59接合により、パッケージ本体50を気密封止する。なお、この後、蓋部材59を透過させたレーザー光を振動片2の先端付近に照射し、ここに設けた電極を一部蒸散させることにより、質量削減方式による周波数調整を行ってもよい。
以上のような工程を経て、振動子3が完成する。このような製造方法を適用することで、小さなスペース、且つ低い配線高さでベース基板としての第1の基板51の内部端子32と、振動片2の接続電極43aとを接続することができる。これにより、低背の振動子3を提供することができる。
以上説明した本発明の第1実施形態に係る振動子3によれば、基部12と接続電極43aとを跨ぐように形成されたボンディングワイヤー80の一部を接続電極43aと接続させることにより、ボンディングワイヤー80の形状(ループ)を形成する際の立ち上がり部が、接続電極43aの部分で不要となるためループ高さを低くすることができる。これにより、振動子3における、振動片2と蓋部材59との間隔を小さくすることが可能となるため、振動子3の薄型・低背化が可能となる。
(振動子の第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係る振動子について、図5を用いて説明する。図5は、第2実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、図5(a)は平面図、図5(b)は図5(a)のA−A断面図である。なお、本第2実施形態は、前述の第1実施形態と振動片の構成が異なり、それに伴ってパッケージとの接続方法の形態が異なっているものである。したがって、本第2実施形態における説明では、前述の第1実施形態と異なる構成部分について説明し、同様な構成については同符号を付して説明を省略する。
(振動子の構成)
先ず、振動子の構成について説明する。なお、図5(a)では、振動子の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材を取り外した状態を図示している。図5に示すように、振動子3は、電極の形成された振動片2aと、振動片2aを収容するために矩形の箱状に形成されているパッケージ本体50と、蓋部材59と、で構成されている。なお、振動片2aを収容するキャビティー70内はほぼ真空の減圧空間となっている。なお、パッケージ本体50および蓋部材59は、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
パッケージ本体50のキャビティー70内に収納された振動片2aは、後段にて説明する振動片2aの支持部18の下面に設けられている接続電極43bとパッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子33とが位置合わせされ、接合部材35を介して接続されている。接合部材35については、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
さらに、支持部18の上面に形成された接続電極43aは、パッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子32と、例えば金(Au)を用いたボンディングワイヤー(金属線)80によって、接続されている。本実施形態における内部端子32は、第1の内部端子と第2の内部端子が連結された形態を適用しているものである。このように、同電位であれば第1の内部端子と第2の内部端子とが連結された構成を用いることが可能である。ボンディングワイヤー80は、振動片2aの支持部18および振動片2aの支持部18に設けられている接続電極43aを跨いで内部端子32にボンディング(接続)された第1ボンディング81および第2ボンディング82が施されている。即ち、ボンディングワイヤー80は、図示X軸方向に沿って配線されている。そして、接続電極43aは、その接続電極43aを跨いでいるボンディングワイヤー80の一部が押圧されて形成された接続部83によってボンディングワイヤー80と接続されている。これにより、内部端子32と、接続電極43aとが電気的に接続される。なお、このボンディングワイヤー(金属線)80による配線の詳細については、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
(振動片)
次に、第2実施形態に係る振動子3に用いられる振動片2aについて、前述の第1実施形態と異なる構成について説明する。振動片2aは、基部12と、支持部18と、振動腕20,22と、錘部24,26と、溝28a,28b,30a,30bと、を備えた振動基板10で構成されている。
振動基板10は、基部12と、基部12から+Y軸方向へ突出し、且つ、X軸方向に並んで設けられた2つの振動腕20,22と、基部12から+Y軸方向へ突出し、且つ、2つの振動腕20,22の間に設けられた支持部18とを有している。支持部18は、表面(図示上面)に接続電極43aが設けられ、裏面(図示下面)に接続電極43bが設けられている。振動腕20,22は、X軸方向に並んで設けられており、それぞれ、基部12から+Y軸方向に延出している。また、振動腕20,22は、それぞれ、その先端部に、振動腕20,22の基部12側よりもX軸方向の幅が広い錘部24,26を有している。なお、振動基板10におけるその他の構成は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
以上説明した本発明の第2実施形態に係る振動子3によれば、第1実施形態と同様に、支持部18と接続電極43aとを跨ぐように形成されたボンディングワイヤー80の一部を接続電極43aと接続させることにより、ボンディングワイヤー80のループ高さを低くすることができる。これにより、振動子3における、振動片2aと蓋部材59との間隔を小さくすることが可能となるため、振動子3の薄型・低背化が可能となる。
(振動子の第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に係る振動子について、図6を用いて説明する。図6は、第3実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、図6(a)は平面図、図6(b)は図6(a)のA−A断面図である。なお、本第3実施形態は、前述の第1実施形態と振動片の構成が異なり、それに伴ってパッケージとの接続方法の形態が異なっているものである。したがって、本第3実施形態における説明では、前述の第1実施形態と異なる構成部分について説明し、同様な構成については同符号を付して説明を省略する。
(振動子の構成)
先ず、振動子の構成について説明する。なお、図6(a)では、振動子の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材を取り外した状態を図示している。図6に示すように、振動子3は、電極の形成された振動片2bと、振動片2bを収容するために矩形の箱状に形成されているパッケージ本体50と、蓋部材59と、で構成されている。なお、振動片2bを収容するキャビティー70内はほぼ真空の減圧空間となっている。なお、パッケージ本体50および蓋部材59は、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
パッケージ本体50のキャビティー70内に収納された振動片2bは、後段にて説明する振動片2bの支持部18の下面に設けられている接続電極43cとパッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子36とが位置合わせされ、接合部材35を介して接続されている。接合部材35については、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
さらに、基部12の上面に形成された接続電極43aおよび接続電極43bは、パッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子32および内部端子33と、例えば金(Au)を用いた複数のボンディングワイヤー(金属線)80a,80bによって、接続されている。ボンディングワイヤー80aは、振動片2bの支持部18および振動片2bの支持部18に設けられている接続電極43aを跨いで内部端子32にボンディング(接続)された第1ボンディング81aおよび第2ボンディング82aが施されている。ボンディングワイヤー80bは、振動片2bの支持部18および振動片2bの支持部18に設けられている接続電極43bを跨いで内部端子33にボンディング(接続)された第1ボンディング81bおよび第2ボンディング82bが施されている。即ち、ボンディングワイヤー80a,80bは、図示X軸方向に沿って並行して配線されている。そして、接続電極43aおよび接続電極43bは、その接続電極43aおよび接続電極43bを跨いでいるボンディングワイヤー80aおよびボンディングワイヤー80bの一部が押圧されて形成された接続部83aおよび接続部83bによってボンディングワイヤー80aおよびボンディングワイヤー80bと接続されている。これにより、内部端子32と、接続電極43aとが電気的に接続され、内部端子33と、接続電極43bとが電気的に接続される。このように複数のボンディングワイヤー(金属線)80a,80bによって接続電極43aおよび接続電極43bが接続されることから、より小さなスペース(接続領域)での接続が可能となる。なお、このボンディングワイヤー80a,80bによる配線の詳細については、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
(振動片)
次に、第3実施形態に係る振動子3に用いられる振動片2bについて、前述の第1実施形態と異なる構成について説明する。振動片2bは、基部12と、支持部18と、振動腕20,22と、錘部24,26と、溝28a,28b,30a,30bと、を備えた振動基板10で構成されている。
振動基板10は、基部12と、基部12から+Y軸方向へ突出し、且つ、X軸方向に並んで設けられた2つの振動腕20,22と、基部12から+Y軸方向へ突出し、且つ、2つの振動腕20,22の間に設けられた支持部18とを有している。支持部18は、表面(図示上面)に接続電極43aおよび接続電極43bが並んで設けられ、裏面(図示下面)に接続電極43cが設けられている。振動腕20,22は、X軸方向に並んで設けられており、それぞれ、基部12から+Y軸方向に延出している。また、振動腕20,22は、それぞれ、その先端部に、振動腕20,22の基部12側よりもX軸方向の幅が広い錘部24,26を有している。なお、振動基板10におけるその他の構成は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
以上説明した本発明の第3実施形態に係る振動子3によれば、第1実施形態と同様に、支持部18と接続電極43aおよび接続電極43bとを跨ぐように形成されたボンディングワイヤー80aおよびボンディングワイヤー80bの一部を接続電極43aおよび接続電極43bと接続させることにより、ボンディングワイヤー80a,80bのループ高さを低くすることができる。これにより、振動子3における、振動片2bと蓋部材59との間隔を小さくすることが可能となるため、振動子3の薄型・低背化が可能となる。また、接続電極43aおよび接続電極43bと内部端子32および内部端子33との接続が、支持部18をX軸方向に跨いで行われているため、振動子3のY軸方向の寸法を小さくすることができる。
(振動子の第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態に係る振動子について、図7を用いて説明する。図7は、第4実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、図7(a)は平面図、図7(b)は図7(a)のA−A断面図である。なお、本第4実施形態は、前述の第1実施形態と振動片の構成が異なり、それに伴ってパッケージとの接続方法の形態が異なっているものである。したがって、本第4実施形態における説明では、前述の第1実施形態と異なる構成部分について説明し、同様な構成については同符号を付して説明を省略する。
(振動子の構成)
先ず、振動子の構成について説明する。なお、図7(a)では、振動子の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材を取り外した状態を図示している。図7に示すように、振動子3は、電極の形成された振動片2cと、振動片2cを収容するために矩形の箱状に形成されているパッケージ本体50と、蓋部材59と、で構成されている。なお、振動片2cを収容するキャビティー70内はほぼ真空の減圧空間となっている。なお、パッケージ本体50および蓋部材59は、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
パッケージ本体50のキャビティー70内に収納された振動片2cは、後段にて説明する振動片2cの支持部18の下面に設けられている接続電極43bとパッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子33とが位置合わせされ、接合部材35を介して接続されている。接合部材35については、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
さらに、基部12の上面に形成された接続電極43aは、パッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子32と、例えば金(Au)を用いたボンディングワイヤー(金属線)80によって、接続されている。ボンディングワイヤー80は、振動片2cの基部12、振動片2cの支持部18および振動片2cの支持部18に設けられている接続電極43aを跨いで内部端子32にボンディング(接続)された第1ボンディング81および内部端子34にボンディング(接続)された第2ボンディング82が施されている。即ち、ボンディングワイヤー80は、図示Y軸方向に沿って配線されている。そして、接続電極43aは、その接続電極43aを跨いでいるボンディングワイヤー80の一部が押圧されて形成された接続部83によってボンディングワイヤー80と接続されている。これにより、内部端子32と、接続電極43aとが電気的に接続される。なお、このボンディングワイヤー(金属線)80による配線の詳細については、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
(振動片)
次に、第4実施形態に係る振動子3に用いられる振動片2cについて説明する。第4実施形態で用いられる振動片2cは、前述の第2実施形態と同様である。したがって、第2実施形態と同符号を付して説明を省略する。
以上説明した本発明の第4実施形態に係る振動子3によれば、基部12、支持部18、および接続電極43aを跨ぐように形成されたボンディングワイヤー80の一部を接続電極43aと接続させることにより、ボンディングワイヤー80のループ高さを低くすることができる。これにより、振動子3における、振動片2cと蓋部材59との間隔を小さくすることが可能となるため、振動子3の薄型・低背化が可能となる。また、接続電極43aと内部端子32との接続が、支持部18および基部12をY軸方向に跨いで行われているため、振動子3のX軸方向の寸法(幅寸法)を小さくすることができる。
(振動子の第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態に係る振動子について、図8を用いて説明する。図8は、第5実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、図8(a)は平面図、図8(b)は図8(a)のA−A断面図である。なお、本第5実施形態は、前述の第1実施形態と振動片の構成が異なり、それに伴ってパッケージとの接続方法の形態が異なっているものである。したがって、本第5実施形態における説明では、前述の第1実施形態と異なる構成部分について説明し、同様な構成については同符号を付して説明を省略する。
(振動子の構成)
先ず、振動子の構成について説明する。なお、図8(a)では、振動子の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材を取り外した状態を図示している。図8に示すように、振動子3は、電極の形成された振動片2dと、振動片2dを収容するために矩形の箱状に形成されているパッケージ本体50と、蓋部材59と、で構成されている。なお、振動片2dを収容するキャビティー70内はほぼ真空の減圧空間となっている。なお、パッケージ本体50および蓋部材59は、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
パッケージ本体50のキャビティー70内に収納された振動片2dは、後段にて説明する振動片2dの基部12の下面に設けられている接続電極43cとパッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子36とが位置合わせされ、接合部材35を介して接続されている。接合部材35については、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
さらに、基部12の上面に形成された接続電極43aおよび接続電極43bは、パッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子32および内部端子33と、例えば金(Au)を用いた複数のボンディングワイヤー(金属線)80aおよびボンディングワイヤー80bによって接続されている。ボンディングワイヤー80aは、振動片2dの基部12および振動片2dの基部12に設けられている接続電極43aを跨いで内部端子32にボンディング(接続)された第1ボンディング81aおよび内部端子34aにボンディング(接続)された第2ボンディング82aが施されている。ボンディングワイヤー80bは、振動片2dの基部12および振動片2dの基部12に設けられている接続電極43bを跨いで内部端子33にボンディング(接続)された第1ボンディング81bおよび内部端子34bにボンディング(接続)された第2ボンディング82bが施されている。即ち、ボンディングワイヤー80a,80bは、図示Y軸方向に沿って並行して配線されている。そして、接続電極43aおよび接続電極43bは、その接続電極43aおよび接続電極43bを跨いでいるボンディングワイヤー80aおよびボンディングワイヤー80bの一部が押圧されて形成された接続部83aおよび接続部83bによってボンディングワイヤー80aおよびボンディングワイヤー80bと接続されている。これにより、内部端子32と、接続電極43aとが電気的に接続され、内部端子33と、接続電極43bとが電気的に接続される。このように複数のボンディングワイヤー80aおよびボンディングワイヤー80bによって接続電極43aおよび接続電極43bが接続されることから、より小さなスペース(接続領域)での接続が可能となる。なお、このボンディングワイヤー80a,80bによる配線の詳細については、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
(振動片)
次に、第2実施形態に係る振動子3に用いられる振動片dについて、前述の第1実施形態と異なる構成について説明する。振動片2dは、基部12と、振動腕20,22と、錘部24,26と、溝28a,28b,30a,30bと、を備えた振動基板10で構成されている。
振動基板10は、基部12と、基部12から+Y軸方向へ突出し、且つ、X軸方向に並んで設けられた2つの振動腕20,22とを有している。基部12は、表面(図示上面)に接続電極43aおよび接続電極43bが設けられ、裏面(図示下面)に接続電極43cが設けられている。接続電極43aおよび接続電極43bは、X軸方向に並んで設けられている。振動腕20,22は、X軸方向に並んで設けられており、それぞれ、基部12から+Y軸方向に延出している。また、振動腕20,22は、それぞれ、その先端部に、振動腕20,22の基部12側よりもX軸方向の幅が広い錘部24,26を有している。なお、振動基板10におけるその他の構成は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
以上説明した本発明の第5実施形態に係る振動子3によれば、第1実施形態と同様に、基部12と接続電極43aおよび接続電極43bとを跨ぐように形成されたボンディングワイヤー80aおよびボンディングワイヤー80bの一部を接続電極43aおよび接続電極43bと接続させることにより、ボンディングワイヤー80a,80bのループ高さを低くすることができる。これにより、振動子3における、振動片2dと蓋部材59との間隔を小さくすることが可能となるため、振動子3の薄型・低背化が可能となる。また、接続電極43aと内部端子32との接続、および接続電極43bと内部端子33との接続が、基部12をY軸方向に跨いで行われているため、振動子3のX軸方向の寸法(幅寸法)を小さくすることができる。
(振動子の第6実施形態)
次に、本発明の第6実施形態に係る振動子について、図9を用いて説明する。図9は、第6実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、図9(a)は平面図、図9(b)は図9(a)のA−A断面図である。なお、本第6実施形態は、前述の第1実施形態と振動片の構成が異なり、それに伴ってパッケージとの接続方法の形態が異なっているものである。したがって、本第6実施形態における説明では、前述の第1実施形態と異なる構成部分について説明し、同様な構成については同符号を付して説明を省略する。
(振動子の構成)
先ず、振動子の構成について説明する。なお、図9(a)では、振動子の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材を取り外した状態を図示している。図9に示すように、振動子3は、電極の形成された振動片2eと、振動片2eを収容するために矩形の箱状に形成されているパッケージ本体50と、蓋部材59と、で構成されている。なお、振動片2eを収容するキャビティー70内はほぼ真空の減圧空間となっている。なお、パッケージ本体50および蓋部材59は、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
パッケージ本体50のキャビティー70内に収納された振動片2eは、後段にて説明する振動片2eの支持部18の下面に設けられている接続電極43bとパッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子33とが位置合わせされ、接合部材35を介して接続されている。接合部材35については、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
さらに、支持部18の上面に形成された接続電極43aは、パッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子32と、例えば金(Au)を用いたボンディングワイヤー(金属線)80によって、接続されている。ボンディングワイヤー80は、振動片2eの支持部18および振動片2eの支持部18に設けられている接続電極43aを跨いで内部端子32にボンディング(接続)された第1ボンディング81および第2ボンディング82が施されている。即ち、ボンディングワイヤー80は、図示Y軸方向に沿って配線されている。そして、接続電極43aは、その接続電極43aを跨いでいるボンディングワイヤー80の一部が押圧されて形成された接続部83によってボンディングワイヤー80と接続されている。これにより、内部端子32と、接続電極43aとが電気的に接続される。なお、このボンディングワイヤー(金属線)80による配線の詳細については、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
(振動片)
次に、第2実施形態に係る振動子3に用いられる振動片2eについて、前述の第1実施形態と異なる構成について説明する。振動片2eは、基部12と、支持部18と、振動腕20,22と、錘部24,26と、溝28a,28b,30a,30bと、を備えた振動基板10で構成されている。
振動基板10は、基部12と、基部12から+Y軸方向へ突出し、且つ、X軸方向に並んで設けられた2つの振動腕20,22と、基部12から−Y軸方向へ突出した後、+X軸方向に折れ曲がった先に端部を有する支持部18とを有している。換言すれば、2つの振動腕20,22と支持部18との突出方向は、Y軸方向の反対方向を向いている。支持部18は、表面(図示上面)に接続電極43aが設けられ、裏面(図示下面)に接続電極43bが設けられている。振動腕20,22は、X軸方向に並んで設けられており、それぞれ、基部12から+Y軸方向に延出している。また、振動腕20,22は、それぞれ、その先端部に、振動腕20,22の基部12側よりもX軸方向の幅が広い錘部24,26を有している。なお、振動基板10におけるその他の構成は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
以上説明した本発明の第6実施形態に係る振動子3によれば、第1実施形態と同様に、支持部18と接続電極43aとを跨ぐように形成されたボンディングワイヤー80の一部を接続電極43aと接続させることにより、ボンディングワイヤー80のループ高さを低くすることができる。これにより、振動子3における、振動片2eと蓋部材59との間隔を小さくすることが可能となるため、振動子3の薄型・低背化が可能となる。
(振動子の第7実施形態)
次に、本発明の第7実施形態に係る振動子について、図10を用いて説明する。図10は、第1実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、図10(a)は平面図、図10(b)は図10(a)のA−A断面図である。なお、本第7実施形態は、前述の第1実施形態と振動片の構成および振動片とパッケージとの接続方法の形態が異なっているものである。したがって、本第7実施形態における説明では、前述の第1実施形態と異なる構成部分について説明し、同様な構成については同符号を付して説明を省略する。
(振動子の構成)
先ず、振動子の構成について説明する。なお、図10(a)では、振動子の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材を取り外した状態を図示している。図10に示すように、振動子3は、電極の形成された振動片2fと、振動片2fを収容するために矩形の箱状に形成されているパッケージ本体50と、蓋部材59と、で構成されている。なお、振動片2fを収容するキャビティー70内はほぼ真空の減圧空間となっている。パッケージ本体50の第1の基板51の上面には、内部端子32,33,34,87の4つの端子が設けられている。ここで、内部端子32が第1の内部端子に相当し、内部端子34が第2の内部端子に相当し、内部端子87が第3の内部端子に相当する。なお、パッケージ本体50および蓋部材59は、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
パッケージ本体50のキャビティー70内に収納された振動片2fは、後段にて説明する振動片2fの基部12の下面に設けられている接続電極43bとパッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子33とが位置合わせされ、接合部材35を介して接続されている。接合部材35については、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
また、基部12の振動腕20,22側の端部には、端部側面12aが凹むように切り欠き部85が設けられている。また、第1の基板51の上面に形成された内部端子87の上面には、例えば金(Au)バンプなどで形成された突状端子86が設けられている。この突状端子86が切り欠き部85に挿入され、一方の励振電極と繋がる接続電極(図示せず)と、例えば導電性接着剤で接続されている。このような構成とすることで、限られたスペースでの位置決めおよびより小さなスペース(接続領域)での接続電極と内部端子との接続が可能となる。
さらに、基部12の上面に形成された接続電極43aは、パッケージ本体50の第1の基板51の上面に形成された内部端子32と、例えば金(Au)を用いたボンディングワイヤー(金属線)80によって、接続されている。ボンディングワイヤー80は、振動片2fの基部12および接続電極43aを跨いで、内部端子32にボンディング(接続)された第1ボンディング81および内部端子34にボンディング(接続)された第2ボンディング82が施されている。即ち、ボンディングワイヤー80は、図示Y軸方向に沿って配線されている。そして、接続電極43aは、その接続電極43aを跨いでいるボンディングワイヤー80の一部が押圧されて形成された接続部83によってボンディングワイヤー80と接続されている。これにより、内部端子32と、接続電極43aとが電気的に接続される。なお、このボンディングワイヤー(金属線)80による配線の詳細については、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
(振動片)
次に、第7実施形態に係る振動子3に用いられる振動片2fについて、前述の第1実施形態と異なる構成について説明する。振動片2fは、基部12と、振動腕20,22と、錘部24,26と、溝28a,28b,30a,30bと、を備えた振動基板10で構成されている。
振動基板10は、基部12と、基部12から+Y軸方向へ突出し、且つ、X軸方向に並んで設けられた2つの振動腕20,22とを有している。基部12は、表面(図示上面)に接続電極43aが設けられ、裏面(図示下面)に接続電極43bが設けられている。振動腕20,22は、X軸方向に並んで設けられており、それぞれ、基部12から+Y軸方向に延出している。また、振動腕20,22は、それぞれ、その先端部に、振動腕20,22の基部12側よりもX軸方向の幅が広い錘部24,26を有している。なお、振動基板10におけるその他の構成は、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
以上説明した本発明の第7実施形態に係る振動子3によれば、第1実施形態と同様に、基部12と接続電極43aとを跨ぐように形成されたボンディングワイヤー80の一部を接続電極43aと接続させることにより、ボンディングワイヤー80のループ高さを低くすることができる。これにより、振動子3における、振動片2fと蓋部材59との間隔を小さくすることが可能となるため、振動子3の薄型・低背化が可能となる。また、基部12に設けられた切り欠き部85に挿入された突状端子86と、基部12に設けられた接続電極43aを跨ぐボンディングワイヤー80と、によって異なる接続電極(接続電極43aと図示しない接続電極)が内部端子32および内部端子87と接続される。これにより、より小さなスペース(接続領域)での接続が可能となる。換言すれば、より小型・薄型の振動子3を提供することが可能となる。
(振動子の第8実施形態)
次に、本発明の第8実施形態に係る振動子について、図11を用いて説明する。図11は、本発明の第8実施形態に係る振動子の構造を示した概略図であり、図11(a)は平面図、図11(b)は第8実施形態に係る振動子の変形例を示す平面図である。なお、前述の第1実施形態と同様な構成については、同符号を付し説明を省略する。
(振動子の構成)
先ず、図11(a)を用いて振動子の構成について説明する。なお、図11(a)では、振動子の内部の構成を説明する便宜上、蓋部材を取り外した状態を図示している。図11(a)に示すように、振動子7は、電極の形成された振動片5と、振動片5を収容するために矩形の箱状に形成されているパッケージ本体50と、蓋部材(図示せず)と、で構成されている。なお、振動片5を収容するキャビティー70内はほぼ真空の減圧空間、あるいは窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気の空間となっている。なお、パッケージ本体50および蓋部材は、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
パッケージ本体50のキャビティー70内に収納された振動片5は、後段にて説明する振動片5の基部94の下面に設けられている接続電極(図示せず)とパッケージ本体50の第1の基板の上面に形成された内部端子92とが位置合わせされ、接合部材(図示せず)を介して接続されている。接合部材については、第1実施形態と同様な構成であるため説明を省略する。
さらに、基部94の上面に形成された接続電極95は、パッケージ本体50の第1の基板の上面に形成された内部端子93と、例えば金(Au)を用いたボンディングワイヤー(金属線)80によって、接続されている。ボンディングワイヤー80は、振動片5の基部94および基部94に設けられている接続電極95を跨いで第1内部端子としての内部端子93にボンディング(接続)された第1ボンディング81および第2内部端子としての内部端子93にボンディング(接続)された第2ボンディング82が施されている。そして、接続電極95は、その接続電極95を跨いでいるボンディングワイヤー80の一部が押圧されて形成された接続部83によってボンディングワイヤー80と接続されている。これにより、内部端子93と、接続電極95とが電気的に接続される。なお、このボンディングワイヤー(金属線)80による配線の詳細については、第1実施形態と同様であるため説明を省略する。
(振動片)
図11(a)に示すような、厚み方向から見て略矩形をなした振動片5は、表裏の主面に設けられた励振電極91(裏面は図示せず)と、基部94と、基部94の主面に設けられた接続電極95と、を備えている。振動片5は、例えば、水晶を用いたATカット水晶板で構成されている。本例の振動片5では、励振電極91が設けられている部分が振動部となる。
このような第8実施形態の振動子7によれば、ATカット水晶板を用いた振動片5を用いても、第1実施形態と同様に、基部94と接続電極95とを跨ぐように形成されたボンディングワイヤー80の一部を接続電極95と接続させることにより、ボンディングワイヤー80のループ高さを低くすることができる。これにより、振動子7における、振動片5と蓋部材59との間隔を小さくすることが可能となるため、振動子7の薄型・低背化が可能となる。
なお、図11(b)に示すような第8実施形態に係る振動子7の変形例においても、同様な効果を有する。図11(b)に示す変形例の振動子7は、ATカット水晶板を用いた振動片5の基部94の部分の形状が第8実施形態と異なる。変形例の振動片5は、基部94が、励振電極91の設けられている振動部に比べ幅が細い細幅部96が設けられている構成である。
(発振器)
次に、上述の振動片を適用した、本発明の実施形態に係る発振器について図12を用いて説明する。図12は、本発明の実施形態に係る発振器の概略構造を示す正面断面図である。
図12に示すように、発振器4は、電極の形成された振動片2と、振動片2を収納するパッケージ本体60と、振動片2を駆動するためのICチップ(チップ部品)62と、ガラス、セラミック、金属などからなる蓋部材59と、で構成されている。なお、振動片2を収容するキャビティー70内はほぼ真空の減圧空間となっている。
パッケージ本体60は、第1の基板51と、第2の基板52と、第3の基板53と、第4の基板54と、実装端子46と、を積層して形成されている。また、パッケージ本体60は、上面に開放するキャビティー70と、下面に開放するキャビティー72とを有している。実装端子46は、第4の基板54の外部底面に複数形成されている。また、実装端子46は、第1の基板51の上面に設けられた内部端子47a,47b,33や第3の基板53の下面に設けられた内部端子48と、図示しない貫通電極や層間配線を介して、電気的に導通されている。
パッケージ本体60のキャビティー70は、前述した振動子3と同様に、振動片2の下面に形成された接続電極43bとパッケージ本体60の第1の基板51の上面に形成された内部端子33とが位置合わせされ、金属あるいは半田などからなるバンプや導電性接着剤などの導電性の接合部材35を介して接合される。さらに、振動片2の上面に形成された接続電極43aは、パッケージ本体60の第1の基板51の上面に形成された内部端子47aと内部端子47bとを連結する、例えば金(Au)を用いたボンディングワイヤー(金属線)80によって、接続されている。ボンディングワイヤー80は、内部端子47aに第1ボンディング81が施され、図示Y軸方向に接続電極43aを跨いで内部端子47bにボンディング(接続)された第2ボンディング82が施されている。そして、接続電極43aを跨いでいるボンディングワイヤー80の一部が押圧されて接続部83が形成され接続電極43aと接続されている。これにより、内部端子47aと、接続電極43aとが電気的に接続される。その後、ホウケイ酸ガラスなどの蓋部材59が封止材68により接合されることで、気密封止されている。
一方、パッケージ本体60のキャビティー72内には、ICチップ62が収容されており、このICチップ62は、ろう材あるいは接着剤などの接合部材35cを介して第1の基板51の下面に接合されている。また、キャビティー72内には、少なくとも2つの内部端子48が形成されている。内部端子48は、ボンディングワイヤー37によってICチップ62と電気的に接続されている。また、キャビティー72内には、樹脂材料64が充填されており、この樹脂材料64によって、ICチップ62が封止されている。
ICチップ62は、振動片2の駆動を制御するための駆動回路(発振回路)を有しており、このICチップ62によって振動片2を駆動すると、所定の周波数の信号を取り出すことができる。
本実施形態に示す発振器4によれば、接続電極43aを跨ぐように形成されたボンディングワイヤー80の一部を接続電極43aと接続させることにより、ボンディングワイヤー80のループ高さを低くすることができる。これにより、振動片2と蓋部材59との間隔を小さくすることが可能となるため、発振器4においても薄型・低背化が可能となる。
[電子機器]
次いで、本発明の一実施形態に係る電子デバイスとして、振動子3、発振器4を適用した電子機器について、図13〜図15に基づき、詳細に説明する。なお、説明では、音叉型の振動片2を備えた振動子3を適用した例を示している。
図13は、本発明の一実施形態に係る振動子3を備える電子機器としてのモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成の概略を示す斜視図である。この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部1101を備えた表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。このようなパーソナルコンピューター1100には、振動子3が内蔵されている。
図14は、本発明の一実施形態に係る振動子3を備える電子機器としての携帯電話機(PHSも含む)の構成の概略を示す斜視図である。この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206を備え、操作ボタン1202と受話口1204との間には、表示部1201が配置されている。このような携帯電話機1200には、振動子3が内蔵されている。
図15は、本発明の一実施形態に係る振動子3を備える電子機器としてのデジタルスチールカメラの構成の概略を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、デジタルスチールカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
デジタルスチールカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部1301が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、表示部1301は、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。また、ケース1302の正面側(図中裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCD等を含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部1301に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、メモリー1308に転送・格納される。また、このデジタルスチールカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示されるように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、メモリー1308に格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。このようなデジタルスチールカメラ1300には、振動子3が内蔵されている。
なお、本発明の一実施形態に係る振動子3は、図13のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図14の携帯電話機、図15のデジタルスチールカメラの他にも、例えば、インクジェット式吐出装置(例えばインクジェットプリンター)、ラップトップ型パーソナルコンピューター、テレビ、ビデオカメラ、ビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電図計測装置、超音波診断装置、電子内視鏡)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター等の電子機器に適用することができる。
[移動体]
図16は移動体の一例としての自動車を概略的に示す斜視図である。自動車506には本発明に係る電子デバイスとしての振動子3が搭載されている。例えば、同図に示すように、移動体としての自動車506には、振動子3を内蔵してタイヤ509などを制御する電子制御ユニット508が車体507に搭載されている。また、振動子3は、他にもキーレスエントリー、イモビライザー、カーナビゲーションシステム、カーエアコン、アンチロックブレーキシステム(ABS)、エアバック、タイヤ・プレッシャー・モニタリング・システム(TPMS:Tire Pressure Monitoring System)、エンジンコントロール、ハイブリッド自動車や電気自動車の電池モニター、車体姿勢制御システム、等の電子制御ユニット(ECU:electronic control unit)に広く適用できる。
1…振動素片、2,5…振動片、3,7…振動子、4…発振器、10…振動基板、12…基部、14…本体部、14a…基部の上面、14b…基部の下面、16…縮幅部、18…支持部、20,22…振動部としての振動腕、24,26…錘部、28a,28b,30a,30b…溝、32,33,34,36,87…内部端子、35…接合部材、41a,41b…励振電極、42a,42b,43c…引き出し電極、43a,43b…接続電極、45,46…実装端子、50,60…パッケージ本体、51…ベース基板としての第1の基板、52…第2の基板、53…第3の基板、54…第4の基板、59…蓋部材、62…ICチップ、64…樹脂材料、68…封止材、70…キャビティー、80…ボンディングワイヤー(金属線)、80c…立ち上がり部、81…第1ボンディング、82…第2ボンディング、83…接続部、89…ボンディングキャピラリー、90…押し付け具、91…励振電極、92,93…内部端子、94…基部、95…接続電極、96…細幅部、506…移動体としての自動車、1100…電子機器としてのモバイル型のパーソナルコンピューター、1200…電子機器としての携帯電話機、1300…電子機器としてのデジタルスチールカメラ。

Claims (8)

  1. 一面に第1の内部端子および第2の内部端子が設けられているベース基板と、
    接続電極が設けられている基部、および前記基部から延出され、前記接続電極と接続されている励振電極が設けられている振動部を含み、前記一面に取り付けられている振動片と、
    前記接続電極を跨ぐように前記第1の内部端子及び前記第2の内部端子に接続されている金属線と、
    を備え、
    前記金属線は、平面視で前記接続電極と重なっている一部が、前記接続電極に接続されていることを特徴とする振動子。
  2. 前記基部は、前記基部から延出されている支持部を含み、
    前記接続電極は、前記支持部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の振動子。
  3. 前記振動部は、前記基部から延出されている一対の振動腕を有し、
    前記支持部は、前記一対の振動腕の間に配置されていることを特徴とする請求項2に記載の振動子。
  4. 前記基部は、
    前記基部の前記一対の振動腕の間の側面に設けられている切り欠き部と、
    前記切り欠き部の表面に設けられている側面電極と、
    を備え、
    前記切り欠き部には、
    前記ベース基板の前記一面に設けられている第3の内部端子から突出している突状端子が挿入され、
    前記突状端子と前記側面電極とが接続されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の振動子。
  5. 一面に第1の内部端子及び第2の内部端子が設けられているベース基板に振動片を取り付ける工程と、
    前記振動片の表面に設けられている接続電極を跨ぐように、金属線を前記第1の内部端子及び前記第2の内部端子に接続する工程と、
    前記接続電極を跨いでいる前記金属線の一部を押圧し、前記接続電極と接続する工程と、を含むことを特徴とする振動子の製造方法。
  6. 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の振動子と、
    回路と、
    を備えていることを特徴とする発振器。
  7. 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の振動子を備えていること特徴とする電子機器。
  8. 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の振動子を備えていること特徴とする移動体。
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