JP2019033379A - 水晶デバイス - Google Patents
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Abstract
Description
例えば特許文献1には、セラミック製の保持台を有したセラミック製容器の前記保持台に、水晶片を、シリコーン系の導電性接着剤で固定する際の工夫が開示されている。すなわち、前記保持台の天面に、水晶片の励振用電極に接続される配線パターンと、セラミックを露出させた無電極部とを設けておき、シリコーン系の導電性接着剤を、これら配線パターンと無電極部とに跨った状態で設ける構造が開示されている(特許請求の範囲、図4等)。この構造の場合、シリコーン系の導電性接着剤がセラミック自体にも接着される。シリコーン系の導電性接着剤は、配線パターン表面よりセラミック表面への食いつきが良いので、水晶片の保持台からの剥がれを生じにくくできるという。
この出願はこのような点に鑑みなされたものであり、従って、この出願の目的は、導電性接着剤の塗布面積を大きくすることなく、水晶片の剥がれが生じにくい新規な構造の水晶振動子を提供することにある。
前記水晶片を前記2箇所付近で、前記容器の内底面から浮かしている第1の枕部と、
前記水晶片の前記第1の辺と対向する第2の辺付近で、前記水晶片に対向する第2の枕部とを具え、
前記第1の枕部の高さをh、前記第1の枕部の前記第1の辺と直交する方向の長さをX1と表したとき、
前記hが20〜50μmであり、かつ、前記X1が150μm以下であり、
前記導電性接着剤が、前記第1の枕部の天面及び前記水晶片の中心側の側面を、覆っていることを特徴とする。
また、水晶振動子の特性を良好なものとするためには、導電性接着剤は、水晶片の中心からなるべく遠い位置にかつ狭い面積で設けるのが良い。このような場合、第1の枕部の前記第1の辺と直交する方向の寸法X1を大きく過ぎると、第1の枕部の脇の導電性接着剤の塗布領域が水晶片の中心部に近くなり易く、また、距離を近づけないために塗布量を少なくせざるを得なくなる。しかし、寸法X1を150μm以下にしておくことで、第1の枕部の脇の導電性接着剤の塗布箇所と面積を適正なものとできる。
1−1.第1の実施形態の水晶振動子
図1(A)、(B)は、第1の実施形態の水晶振動子20を説明する図である。特に(A)図は、水晶振動子20の平面図、(B)図は(A)図のP−P線に沿って切った水晶振動子20の断面図である。
水晶片21は、励振用電極21aと、引出電極21bとを含むものである。水晶片21の水晶部材自体は、平面形状が四角形状、この例の場合は長方形状のもので、例えば、ATカット水晶板、SCカットに代表されるいわゆる2回回転の水晶板である。また、この例の場合の水晶片21は厚さが一様な水晶片としてある。
一方、第2の枕部29は、凹部23bの底面であって、水晶片21の、第1の辺21cと対向している第2の辺21d付近と対向する領域に、設けてある。この第2の枕部29の高さは、第1の枕部27の高さに対し、例えば0.5〜1.5の範囲から選ばれた値のものとするのが良い。
また、蓋部材31は、容器23の凹部23aを囲う土手部分の天面で容器と接し、容器23を封止するものである。この蓋部材31は、封止方式に応じた任意のもので構成する。
従って、この水晶振動子20によれば、柔軟性を有した導電性接着剤25は、第1の枕部27の脇であって水晶片21の中心側の脇に、厚みが20μmを越える厚い状態で存在する構造が得られる。そのため、水晶片21が第1の枕部27付近を支点として第2の枕部29側が上方に持ち上がるような外力を受けても、この導電性接着剤25の柔軟性がより強く機能するため、水晶片21の剥がれは従来に比べ生じにくい。一方、水晶片21が第1の枕部27付近を支点として第2の枕部19側が下方に振れるような外力を受けても、水晶片21の振れ幅は第2の枕部29によって規制されるため、当該下方の外力による水晶片の剥がれも従来に比べ生じにくい。また、第1の枕部27の長さX1を150μm以下としてあるので、第1の枕部27自体が長さX1の方向に沿う方向で無用に長くなることを防止できる。そのため、導電性接着剤の塗布面積が増加することも防止できる。
なお、この第1の枕部27の長さX1を150μm以下と述べたが、この長さX1は、枕として機能できれば、短い程良い。長さX1を短くするほど、第1の枕部の脇に厚さの厚い導電性導電性接着剤が残る領域を確保し易いからである。発明者の検討によれば、長さX1は、例えば、50〜150μm、好ましくは50〜120μm、さらに好ましくは50〜100μmが良い。
上述した第1の実施形態の構造に沿って以下のような実施例1の試料、実施例2の試料及び比較例の試料をそれぞれ作製して水晶片の剥がれの発生率を比較した。各試料の相違点は下記の表1に示したものである。なお、剥がれ試験条件及び評価法は下記とした。すなわち、水晶振動子20を所定治具に取り付けて高さ3mの位置から床に50回落下させ、落下の都度、水晶振動子の特性を確認し、特性が出ないものを解析して水晶片の剥がれ数を調査した。なお、実施例、比較例いずれの試料も、水晶片21として、長辺寸法が約900μm、短辺寸法が約700μmのATカット水晶片を用いている。
2−1.第2の実施形態
図2(A)は第2の実施形態の水晶振動子40を説明する図であり、図1(B)同様な断面図を用いてそれを示した図である。
第1の実施形態の水晶振動子20では、第1の枕部27として、その長さX1の方向に沿った断面が四角形状の枕部を用いていたが、この第2の実施形態の水晶振動子40では、第1の枕部27xとして、その長さX1の方向に沿った断面が三角形状の枕部を用いている。断面形状が三角形状の第1の枕部27xを用いた場合、第1の枕部27xの脇の導電性接着剤の形成領域は、三角形状の斜辺の部分に沿って広くなるので、断面形状が四角形状の第1の枕部27に比べて、柔軟性を有する導電性接着剤25の柔軟性の寄与効果がより高まると考えられる。
図2(B)は第3の実施形態の水晶振動子50を説明する図であり、図1(B)同様な断面図を用いてそれを示した図である。
第1の実施形態の水晶振動子20では、第1の枕部27として、その長さX1の方向に沿った断面が四角形状の枕部を用いていたが、この第3の実施形態の水晶振動子50では、第1の枕部27yとして、その長さX1の方向に沿った断面が上に凸の半球状の枕部を用いている。断面形状が上に凸の半球状の第1の枕部27yを用いた場合、第1の枕部27yの脇の導電性接着剤の形成領域は、球面部分に沿って広くなるので、断面形状が四角形状の第1の枕部27に比べて、柔軟性を有する導電性接着剤25の柔軟性の寄与効果がより高まると考えられる。なお、ここでいう半球状とは、形状が真の半球の場合は勿論のこと、楕円状の半球状等の真の半球と異なる場合も含む。
また、上述した各実施形態では、配線パターン23cに対し第1の枕部27、27x、27yが、長さX1の方向に沿った中央になる例を示したが、配線パタンに対し第1の枕部が容器の壁側に偏心した配置、すなわち、図1(B)中の長さX2が拡大するような配置としても良い。こうすると、第1の枕部27の脇であって水晶片の中心側の脇の面積を広くできるため、導電性接着剤の剥がれ防止効果を高め易いからである。
21a:励振用電極、 21b:引出電極
23:容器、 23a:容器本体
23b:凹部、 23c:配線パターン
23d:外部実装端子、
25:柔軟性を有する導電性接着剤、 27,27x、27y:第1の枕部、
29:第2の枕部、 31:蓋部材、
40:第2の実施形態の水晶振動子、 41:第3の枕部、
50:第3の実施形態の水晶振動子
h:第1の枕部の高さ、 X1:第1の枕部の長さ
X2:第1の枕部の脇の長さ、 X3:配線パターンの長さ
Claims (6)
- 平面形状が四角形状の水晶片と、この水晶片を収納する容器と、前記水晶片の第1の辺の近傍であって第1の辺の両端付近の2箇所で前記水晶片を前記容器に固定している柔軟性を有した導電性接着剤と、を具える水晶デバイスにおいて、
前記水晶片を前記2箇所付近で、前記容器の内底面から浮かしている第1の枕部と、
前記水晶片の前記第1の辺と対向する第2の辺付近で、前記水晶片に対向する第2の枕部とを具え、
前記第1の枕部の高さをh、前記第1の枕部の前記第1の辺と直交する方向の長さをX1と表したとき、
前記hが20〜50μmであり、かつ、前記X1が150μm以下であり、
前記導電性接着剤が、前記第1の枕部の、少なくとも天面及び前記水晶片の中心側の側面を、覆っていることを特徴とする水晶デバイス。 - 前記第1の枕部の前記水晶片の中心側の脇に、前記第1の枕部の高さhに起因する厚さが前記hを超える厚さの前記導電性接着剤の部分を具えることを特徴とする請求項1に記載の水晶デバイス。
- 前記第1の枕部の前記第1の辺と直交する方向に沿う断面形状が四角形状であることを特徴とする請求項1に記載の水晶デバイス。
- 前記第1の枕部の前記第1の辺と直交する方向に沿う断面形状が三角形状であることを特徴とする請求項1に記載の水晶デバイス。
- 前記第1の枕部の前記第1の辺と直交する方向に沿う断面形状が上に凸の半球状であることを特徴とする請求項1に記載の水晶デバイス。
- 前記水晶片は、長辺が0.90mm以下、短辺が0.7mm以下であることを特徴とする請求項1に記載の水晶デバイス。
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